211 Eine Publikation der WIN-Verlag GmbH amp Co KG 1440 Euro bull 2450 sFr

wwwdigital-manufacturing-magazinde

A N Z E I G E

AU F B AU U N D O P T I M I E R U N G I T - G E S T Uuml T Z T E R P R O D U K T I O N S P R O Z E S S E

Agiles Fertigungsmanagement dank individueller Workflows

N E U E S J O B D I S P O M E S

E D I T O R I A L

Inhalt

03 bdquoQualitaumltssicherungldquo gefeiert Nachlese Fachmesse Control

04 Aktuell News aus der Branche

06 Analysen ndash Probleme ndash LoumlsungenStudie zu Produktionskennzahlen

09 Manufacturing Excellence DaysProzesse optimieren mit MES

10 Mit individuellen Workfl ows zum agilen FertigungsmanagementTitelstory FAUSER JobDISPO Core

12 Qualitaumltskosten deutlich senkenTraceability-Loumlsungen

14 Produktion mit Mobile AppsMobile IT-Loumlsungen in Produktionsumgebungen

16 Mobiler Zugriff auf aktuelle ProduktionsdatenBusiness Intelligence in der Fertigung

18 SMT-Prozesse im Griff MES ermoumlglicht umfassende Surface-Mount-Technology-Anlagenintegration

20 Digitaler FabrikbetriebLogische Schnittstelle zwischen Maschinen und MES

23 Skalierbare Loumlsungen in der IndustrieRFID-Loumlsungen im Umfeld der Produktion

L I E B E L E S E R

die Produktionssteuerung anhand von Kennzahlen zu op-

timieren wird fuumlr Fertigungsunternehmen immer wichti-

ger Zu diesem Ergebnis kommt eine Erhebung der FELTEN

Group in der eine aktuelle Studie unter mittelstaumlndischen

und groszligen Produktionsunternehmen den Ergebnissen ei-

ner gleichen Befragung aus dem Jahr 2009 gegenuumlberge-

stellt wird Danach geben die Firmen aumlhnlich wie 2009 fast

zu zwei Dritteln an dass Key Perfomance Indicators (KPI) immer wichti-

ger fuumlr das effi ziente Management von Fertigungsprozessen werden fuumlr

weitere 24 Prozent haben sie eine mittlere Bedeutung Das hohe Ansehen

von KPIs ist nicht unbegruumlndet schlieszliglich geben diese Daten bei richtiger

Anwendung und praumlziser Auswertung eine hilfreiche Auskunft zu Bear-

beitungszeiten Ausschussquoten Nutzungsgraden oder zu Qualitaumltskos-

ten Ebenso lassen sich Fehlerhaumlufi gkeiten und Prozessstabilitaumlt sinnvoll

erheben Damit liefern KPIs wichtige Informationen fuumlr Produktionsver-

antwortliche die richtigen Maszlignahmen zu ergreifen Der Trend geht nun

in Richtung mobiler Kennzahlennutzung Der Anwender muss keine Soft-

ware mehr installieren um die aktuellen Produktionskennzahlen abzuru-

fen Er kann sie per Browser ortsungebunden einsehen oder auf seinem

Smartphone oder Tablet-PC kontrollieren Kontrolle ohne Grenzen also

Rainer Trummer Chefredakteur

Kennziff ern

Liebe Leser

Sie fi nden unter den meisten Artikeln eine Kenn-

ziff er Unter wwwdigital- engineering-magazin

dedm koumlnnen Sie nach Eingabe der jeweiligen

Kenn ziff er weitere Informa tionen zum betreff en-

den Artikel abrufen

Titelbild FAUSER AG

JobDISPO ERP MES

MDE BDE EAI

Die FAUSER

AG entwickelt

vertreibt und

wartet seit 1994

die Software-

Suite JobDISPO

ndash eine modular

aufgebaute

Plattform von

Loumlsungen fuumlr ERP MES MDE

BDE und EAI

An vier Standorten in Deutsch-

land von einer Tochterfi rma

in Ungarn und zahlreichen

Vertriebs- und Service-Part-

nern in Europa und den USA

werden derzeit 700 Kunden

betreut Mittelstaumlndische

Unternehmen in produzieren-

den Branchen der Metall- und

Kunststoff bearbeitung ebenso

wie in Handel oder Dienst-

leistung profi tieren von den

fl exibel anpassbaren und in-

tuitiv bedienbaren JobDISPO-

Loumlsungen

Mit JobDISPO Core praumlsentiert

die FAUSER AG eine revoluti-

onaumlre neue Technologie die

zunaumlchst in den Modulen MES

und MDEBDE zum Ausdruck

kommt Hier erhoumlht sich die

Rechenleistung um den Faktor

zehn bei Aktualisierungen

der bekannten bdquoPlantafelldquo

und anderen MES-typischen

Szenarien Zugleich wurde die

Anpassbarkeit des Systems

durch Routinen und Workfl ows

erweitert ohne die Philosopie

einer fuumlr alle Anwender gleich-

bleibenden Standardfunktio-

nalitaumlt zu verlassen JobDISPO

Core wird auf der EMO in

Hannover in Halle 25 an Stand

J 33 praumlsentiert

Kontakt

FAUSER AG

Stephanie Scheidler

Gutenbergstraszlige 5

D-82205 Gilching

Telefon +49 (0) 81 05 77 98 -0

Telefax +49 (0) 81 05 77 98 -77

E-Mail infofauser-agcom

Internet wwwjobdispocom

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Impressum

Herausgeber und Geschaumlftsfuumlhrer

Hans-J Grohmann (hjgwin-verlagde)

DIGITAL MANUFACTURING im Internet

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So erreichen Sie die Redaktion

Chefredaktion Rainer Trummer (viSdP) rtwin-verlagde

Tel 0 81 06 350-152 Fax 0 81 06 350-190

Redaktion

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Textchef Armin Kraumlmer (-156 akwin-verlagde)

Mitarbeiter dieser Ausgabe

Thomas Brunner Ing Christian Erlinger Michael Fatum

Michael Fischer Sven O Rimmelspacher Dr Olaf Sauer

Miriam Schleipen Wolfgang Stock

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Anzeigendisposition Chris Kerler (-220 ckewin-verlagde)

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Vertriebsleitung Ulrich Abele (uawin-verlagde)

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Saskia Koumllliker Grafi k Muumlnchen

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Produktion und Herstellung

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Bernd Heilmeier (-251 bhwin-verlagde) anzeigenverantw

Objektleitung Rainer Trummer (-152 rtwin-verlagde)

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trotz Pruumlfung durch die Redaktion vom Heraus geber nicht

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ISSN 1867-9781

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D I E 2 5 C O N T R O L ndash FA C H M E S S E F Uuml R Q U A L I TAumlT S S I C H E R U N G

E S WA R ein rauschendes Fest das von

hervorragenden Geschaumlftskontakten bis

hin zu konkreten Auftraumlgen auch wirt-

schaftlich sehr gut lief Denn mit 820 Aus-

stellern aus 27 Laumlndern der Erde wurde

die CONTROL ndash Fachmesse fuumlr Qualitaumlts-

sicherung 2011 auch im Jubilaumlumsjahr ih-

rem Ruf als Welt-Leitmesse fuumlr alle Belan-

ge der Qualitaumltssicherung mehr als nur

gerecht ndash davon zeugen nicht zuletzt die

24462 Fachbesucher aus 72 Nationen

Dies bedeutet gegenuumlber dem Vorjahr

eine weitere Steigerung der Internatio-

nalitaumlt um 5 Prozent auf nun insgesamt

22 Prozent internationale Fachbesucher

Schon am ersten Messetag dem 3 Mai

draumlngten die Fachbesucher in die insge-

samt vier vollbelegten Hallen der Lan-

desmesse Stuttgart und dieser Zustrom

sollte bis zum Ende der Messe am Freitag

dem 6 Mai anhalten Das hatten selbst

die kuumlhnsten Optimisten unter den Aus-

stellern und auch beim Veranstalter dem

privaten Messeunternehmen P E Schall

GmbH amp Co KG so nicht fuumlr moumlglich ge-

halten obschon die Erwartungshaltung

wegen der wieder guten Wirtschaftslage

keineswegs gedaumlmpft war Gitta Schlaak

die langjaumlhrige Projektleiterin der CON-

TROL charakterisierte die Stimmungsla-

ge so bdquoEs war einfach grandios wie viele

Aussteller den 25 Geburtstag der CON-

TROL als ihre wichtigste Business-Platt-

form nutzten um sich in neuer Staumlrke

mit edel designten und aufwaumlndig ge-

stalteten Staumlnden sowie ihren aktuellsten

Produkten den Fachbesuchern aus allen

Maumlrkten dieser Welt zu praumlsentieren Es

war wie aus dem Schmuckkaumlstchen und

die Fachbesucher trugen mit der Vergabe

von konkreten Auftraumlgen sowie der nach-

druumlcklichen Nachfrage nach Produkten

und Loumlsungen fuumlr ihre QS-Anforderungen

von Anfang an zum guten Gelingen beildquo

Von Erfolg gekroumlnt waren schlieszlig-

lich auch die houmlchst informativen Be-

gleitveranstaltungen etwa die beiden

Aussteller-Foren in Halle 1 und in Hal-

le 7 sowie die erneut veranstaltete Son-

derschau bdquoberuumlhrungslose Messtechnikldquo

der Fraunhofer Allianz Vision Daruumlber

hinaus konnten sich die Themenparks

bdquoQualitaumltssicherung in der Medizintech-

nikldquo und neu bdquoAktuatorikldquo so gut in Sze-

ne setzen dass auch von dort Erfolgs-

meldungen zu Auftraumlgen und wichtigen

Entscheider-Kontakten eintrudelten Gut

angenommen wurde auch der erstmals

off erierte bdquoMesse-Coachldquo des Fraunho-

fer Instituts IPM so dass schon jetzt die

Fortsetzung ins Auge gefasst wird Spe-

ziell die partnerschaftliche Zusammen-

arbeit der Fachmesse CONTROL und der

genannten Institutionen ist als einer der

Bausteine fuumlr den internationalen Erfolg

der CONTROL anzusehen weil die Part-

ner mehr als nur bdquoideelle Mit-Traumlgerldquo sind

und weil damit das Time to Market neuer

Technologien wesentlich schneller von-

statten geht

Den Glanzpunkt der 25 CONTROL setz-

te schlieszliglich die Verleihung des Kom-

petenzpreises Baden-Wuumlrttemberg der

auch im Jahr 2011 in den beiden Katego-

rien bdquoUnternehmenldquo und bdquoUnternehmerldquo

vergeben werden konnte Als Unterneh-

men wurde die Firma Wilhelm Layher

GmbH amp Co KG Guumlglingen-Eibensbach

und als Unternehmer Ernst Prost aus Ulm

ausgezeichnet Die Firma Layher ist Her-

steller von Systemgeruumlsten und erhielt

den Preis unter anderem fuumlr ihre bdquoge-

lebteldquo Innovationskultur die strikt auf

die Anforderungen der Kunden und auf

den Nutzenmehrwert fuumlr die Anwender

ausgerichtet ist Der Unternehmer Ernst

Prost geschaumlftsfuumlhrender Gesellschafter

des Motorenoumllspezialisten Liqui Moly er-

hielt die begehrte Auszeichnung bdquofuumlr sei-

ne Menschlichkeit und den Mut die er

als Schluumlssel fuumlr den Erfolg seines Unter-

nehmens ansieht jedoch das wirtschaft-

liche Agieren immer als gesellschaftliche

Pfl icht verstehtldquo

Die 26 CONTROL fi ndet vom 08 bis 11

Mai 2012 erneut in den Hallen der Lan-

desmesse Stuttgart statt bw

KENNZIFFER DEM22673

bdquoQualitaumltsicherungldquo gefeiertMit einem groszligen Jubilaumlums-Erfolg verzeichnete die Control 2011 das Niveau von 2008 Die Internationalitaumlt

der Fachbesucher ist gestiegen und zugleich konnten konkrete Auftraumlge und Entscheider-Kontakte geknuumlpft

werden wie seit langen nicht mehr

Bild

Lan

de

sme

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Stu

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art

2 2 0 1 14

N E W S A U S D E R B R A N C H E

L E U Z E E L E C T R O N I C

RFID-Produkte jetzt auch im UHF-Bereich

Leuze electronic erweitert

sein RFID-Produktspektrum

um weitere stationaumlre und

mobile Schreib-Lesegeraumlte

die aufgrund des UHF-Be-

reichs fuumlr Anwendungen in

der Intralogistik praumldesti-

niert sind Die neuen Gerauml-

te im Frequenzbereich von

03 bis 3 GHz (UHF) ermoumlg-

lichen houmlhere Reichwei-

ten und damit die Loumlsung

neuer Aufgabenstellungen

die hohe Lesereichweiten

erfordern Dies ist speziell

in der Intralogistik der Fall

beispielsweise bei der Stap-

lererkennung Verladetor-

zuordnung und im Ladungs-

traumlgermanagement Auch

im Single-Use-Bereich etwa

beim Paletten-Tracking

sind UHF-Geraumlte ndash bauart-

bedingt und betriebswirt-

schaftlich betrachtet ndash inte-

ressant Fuumlr Reichweiten bis

15 m und Lesegeschwindig-

keiten bis 6 ms ist das kom-

pakte Schreib-Lesegeraumlt

RFU61SL100 und fuumlr Reich-

weiten bis 5 m und Lesege-

schwindigkeiten bis 10 ms

das RFU81SL100 die erste

Wahl Diese stationaumlren Ge-

raumlte koumlnnen basierend auf

den Werkseinstellungen in

vielen Anwendungen sofort

eingesetzt oder durch Para-

metrieren uumlber Charakter-

strings ganz einfach von der

SPS angepasst werden Im

mobilen RFID-Bereich stehen

dem Anwender kombinierte

1D2D- sowie UHF-Geraumlte zur

Wahl Mit diesen Erweiterun-

gen bei den stationaumlren und

mobilen Schreib-Lesegerauml-

ten und der entsprechenden

Transponder-Auswahl baut

Leuze electronic seine starke

Position im Identbereich wei-

ter aus Alle Geraumlte unterstuumlt-

zen den EPC1Gen2-Standard

und bieten uumlber die zuge-

houmlrigen Anschlusseinheiten

eine hohe Flexibilitaumlt bei der

Vernetzung So sind bei Ein-

zelstationen RS232-Schnitt-

stellen und im Blick auf die

feldbusbasierende Vernet-

zung Schnittstellen fuumlr Ether-

net Profi bus Profi net Inter-

bus oder Multinet verfuumlgbar

Im Laufe des Jahres werden

weitere Produkte folgen die

ebenfalls die vielfaumlltigen Ver-

netzungsmoumlglichkeiten un-

terstuumltzen

KENNZIFFER DEM22705

S I E M E N S

MES-System Simatic IT erhaumllt Manufacturing Intelligence

A U D I E R W E I T E R T E I N S A T Z D E R F O R C A M - T E C H N O L O G I E

Nach den Presswerken auch Einsatz in der Fahrzeug-Komponentenfertigung

Siemens hat sein Manufac-

tur ing-Execution-System

Simatic IT jetzt um Manufactu-

ring-Intelligence- (MI-) Funkti-

onalitaumlten erweitert bdquoSimatic

IT for Manufacturing Execu-

tion and Intelligenceldquo bie-

tet Kunden aus der Prozess-

Fertigungs- und Life-Science-

Industrie damit eine voumlllig

neue Informationsdichte und

Informationsqualitaumlt ndash und

zwar von den Produktionsda-

ten aus der Fertigungsebene

(Shop Floor) bis hin zur Ma-

nagementebene (Top Floor)

Wesentliche Vorteile sind ein

schnellerer und gezielterer

Zugriff auf die Daten zum

Beispiel aus der Bereichen

Produktion Qualitaumltssiche-

rung und Wartung MI greift

direkt auf die Datenbank des

Manufacturing-Execution-

System (MES) zu Aus den

dort verfuumlgbaren Echtzeitin-

formationen aus Produktions-

ablaumlufen einer oder mehrerer

Fertigungsanlagen koumlnnen

Unternehmen so Leistungs-

schwankungen in der Produk-

tion schnell erkennen und die

notwendigen Gegenmaszlignah-

men effi zient einleiten

KENNZIFFER DEM22706

AUDI hat dem Software-Spezi-

alisten FORCAM den Zuschlag

erteilt die Produktionssteue-

rung der

Fahrwerk-Komponenten-

fertigung in Ingolstadt zu op-

timieren Die FORCAM-Tech-

nologie ist bereits

in den beiden Presswer-

ken Ingolstadt und Neckar-

sulm erfolgreich im Einsatz

Die FORCAM-Loumlsung Factory

Framework ergaumlnzt Standard-

Software auf der Planungs-

ebene (Top-Floor) durch web-

basierte Leistungsdaten von

Maschinen und Anlagen in

Echtzeit direkt aus der Fabrik

(Shop-Floor) Unternehmen

minimieren so Fehler und Ver-

schwendung in der Produkti-

on optimieren die Anlagen-

nutzung und verbessern ihre

Zielplanung Ergebnis Die

Produktivitaumlt wird erhoumlht

der Kapitaleinsatz maximiert

(ROCE ndash Return on Capital

Employed)

KENNZIFFER DEM22709

Simatic IT for Manufactu-

ring Execution and Intelli-

gence fuumlhrt Informationen

verschiedenster Datenquel-

len auch aus mehr als einem

Standort zusammen

Bild Siemens

Bild

Leu

ze e

lectro

nic

N E W S A U S D E R B R A N C H E

F R A U N H O F E R I O S B

ProVisAPS bdquoSchneller besser guumlnstigerldquo durch produktionssynchrones Fertigungsmanagement

I N Q U I N F O R M A T I C S M I T N E U E R S O F T W A R E L Ouml S U N G

Einfach per Knopfdruck

Deutschland ist ein wichtiger robus-

ter und vorbildlicher Produktionsstand-

ort Das haben wir einmal mehr bei der

Bewaumlltigung der Wirtschaftskrise be-

wiesen Trotzdem zwingt uns der glo-

bale Wettbewerb ununterbrochen

nach Verbesserungsmoumlglichkeiten in

den Ablaumlufen zu suchen Das Fraun-

hofer IOSB in Karlsruhe hat seine Pro-

duktfamilie ProVis nun um das Feinpla-

nungswerkzeug ProVisAPS erweitert

Mit dem Advanced-Planning-and-Sche-

duling-System ProVisAPS stellt das

Fraunhofer IOSB Fertigungsunternehmen

jetzt eine Software zur Verfuumlgung die

fuumlr mehr Durchblick im Fertigungsalltag

sorgt Diese Loumlsung basiert auf mehr

als 30 Jahren Erfahrung des IOSB im Be-

reich der Optimierungsverfahren fuumlr die

Produktion Um den erzielbaren Nutzen

der entwickelten Loumlsung nachzuweisen

bietet das Fraunhofer IOSB interessierten

Unternehmen an die Leistungsfaumlhigkeit

von ProVisAPS im Rahmen einer Simu-

lationsuntersuchung mit eigenen Daten

aufzuzeigen Auch eine Testinstallation

kann fuumlr eine zeitlich befristete Evaluati-

on durchgefuumlhrt werden

KENNZIFFER DEM22707

InQu Informatics praumlsentiert eine neue

Softwareloumlsung die qualitaumltsbezogene

Produktionsdaten zu Kennzahlen ver-

dichtet und diese per Knopfdruck aus-

wertet Das CAQ-Performance-Cockpit

ist ein individuell konfi gurierbares Sys-

tem fuumlr die schnelle und benutzerfreund-

liche Darstellung von qualitaumltsbezoge-

nen Produktionskennzahlen Es richtet

sich unter anderem an Produktionspla-

ner die ihre Fertigungsprozesse optimie-

ren und auf der Produktionsebene eine

ebenso hohe analytische Qualitaumlt erzie-

len moumlchten wie das bereits auf der Un-

ternehmensleitebene mit Hilfe von ERP-

Systemen zur Realitaumlt geworden ist Das

CAQ-Performance-Cockpit analysiert

KPI-Informationen (KPI Key Performance

Indicators) und stellt die dabei gewonne-

nen Ergebnisse in einem individualisier-

baren Dashboard zur Verfuumlgung Leis-

tungsspezifi sch ist das Software-Tool von

InQu Informatics

ein wichtiges Steu-

erungsinstrument

fuumlr die Produkti-

onsebene Die Vor-

gaben der VDMA-

Richtlinie 66412-1

werden im vollen

Umfang erfuumlllt

Das CAQ-Perfor-

mance-Cockpit geht

uumlber standardisier-

te Anforderungen

weit hinaus denn es generiert bei Bedarf

auch unternehmensspezifi sche Indika-

toren (zum Beispuel Energiekennzah-

len Qualitaumltsraten OEE Ausschuss- und

Nacharbeitsquoten Prozessfaumlhigkeiten

sowie Fehleranteile und -haumlufi gkeiten)

und wertet diese zuverlaumlssig aus Pro-

duktionsplaner koumlnnen aus der Fuumllle von

moumlglichen Kennzahlen genau diejenigen

auswaumlhlen die fuumlr ihre speziellen Bedin-

gungen von Bedeutung sind Das Moni-

toring-System uumlberwacht aktuelle Werte

in Echtzeit Der zustaumlndige Mitarbeiter

kann etwa auch uumlber ein Smartphone

oder einen Tablet-PC ortsunabhaumlngig

auf das System zugreifen und reagieren

KENNZIFFER DEM22708

Das User Interface des Planungswerkzeugs ProVisAPS

copy Fraunhofer IOSB Bild Fraunhofer IOSB

Das neue CAQ-Performance-Cockpit von InQu Informatics verdichtet Quali-

taumltsdaten zu Kennzahlen Bild InQu

Tuning fuumlr Ihre Produktion

Produktivitaumlt erhoumlhen

Termintreue verbessern

Wettbewerbsfaumlhigkeit steigern

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2 2 0 1 16

S T U D I E Z U K E N N Z A H L E N I N D E R P R O D U K T I O N

E I N E S T E U E R U N G der Produktion

anhand von Kennzahlen zu optimieren

wird fuumlr die Fertigungsunternehmen im

deutschsprachigen Raum immer wichti-

ger Doch andererseits weisen sie noch

einen groszligen Handlungsbedarf auf was

die Qualitaumlt der Kennzahlensysteme be-

triff t Zu diesen Ergebnissen kommt eine

Vergleichsstudie der FELTEN Group in

der eine aktuelle Studie unter mittelstaumln-

dischen und groszligen Produktionsunter-

nehmen (Bild 1) den Ergebnissen einer

gleichen Befragung im letzten Jahr ge-

genuumlbergestellt wird

Danach geben die Firmen aumlhnlich wie

2009 fast zu zwei Dritteln an dass Key

Performance Indicators (KPI) immer wich-

tiger fuumlr das effi ziente Management der

Fertigungsprozesse werden fuumlr weite-

re 24 Prozent haben sie eine mittlere Be-

deutung Diese Wertschaumltzung ist nicht

grundlos immerhin geben diese Daten

bei sachgerechtem Einsatz und praumlziser

Auswertung prinzipiell hilfreiche Auskunft

beispielsweise zu den Bearbeitungszeiten

Ausschussquoten Nutzungsgraden oder

zu den Qualitaumltskosten Auch Fehlerhaumlu-

fi gkeiten oder Prozessstabilitaumlt lassen sich

auf diese Weise sinnvoll ermitteln

Allerdings bleibt selbst dort wo sich

Kennzahlensysteme bereits weitgehend

etabliert haben weiterhin ihr Nutzen ge-

ring Dies resultiert nach der Erhebung

aus dem Problem dass vielfach mit ver-

Analysen ndash Probleme ndash LoumlsungenKlare und bedarfsgerechte Kennzahlensysteme werden immer wichtiger fuumlr die Qualitaumlts- und Leistungssteue-

rung im Produktionsmanagement Aber fest steht auch dass dieses Thema in der Praxis der Unternehmen haumlu-

fig noch kein ausreichendes Augenmerk gefunden hat Mit Blick darauf hat das PI-Institute eine umfangreiche

Praxishilfe herausgegeben Der Leitfaden zur Kennzahlen-Optimierung richtet sich an Produktions- Qualitaumlts-

und Prozessverantwortliche Er betrachtet die relevanten Einfluss- und Wirkungsfaktoren der Kennzahlensyste-

me und zeigt mit hohem Praxisbezug die kuumlnftigen Wege auf

0 10 20 30 40 50 60

ja 28

30

49

23 2009

201018

52

mit gewissen Einschraumlnkungen

neinmit groszligenEinschraumlnkungen

Auswertung nach einer Befra-

gung in Produktionsunterneh-

men nach einem bedarfsgerech-

ten Produktionsmanagement

Bild

fo

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co

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2 2 0 1 1 7

S T U D I E Z U K E N N Z A H L E N I N D E R P R O D U K T I O N

alteten Kennzahlen gearbeitet wird Ge-

genuumlber 2009 hat sich diese Situation

sogar noch etwas verschlechtert Nur ein

gutes Drittel der Firmen kuumlmmert sich

nach den aktuellen Ergebnissen darum

dass diese Daten kontinuierlich uumlber-

pruumlft werden Vor einem Jahr waren dies

noch 6 Prozent mehr

Damit haumlngt moumlglicherweise zusam-

men dass die Kennzahlen in der Praxis

meistens noch recht zuruumlckhaltend in

den kontinuierlichen Verbesserungspro-

zessen (KVP) fuumlr das Produktionsmanage-

ment verwendet werden Sie kommen

nur in jedem fuumlnften Fall konsequent

zum Einsatz weitere 57 Prozent der be-

fragten Firmen und damit etwas mehr

als noch 2009 nutzen sie teilweise in den

KVP-Maszlignahmen 22 Prozent hingegen

kaum oder gar nicht im letzten Jahr wa-

ren es noch 28 Prozent

Fazit

Kennzahlen an sich sind in der Praxis des

Produktionsmanagements keineswegs

ein Fremdwort nur fehlt es oft noch an

der notwendigen Systematik und Durch-

gaumlngigkeit KPI haben als Steuerungsinst-

rument vor allem darin ihren Sinn Produk-

tivitaumlts- und Qualitaumltsdefi zite zu ermitteln

und daraus abgeleitet Optimierungs-

maszlignahmen zu initiieren Dies verlangt

analytische Verfahren die mit den traditi-

onellen MES-Systemen nicht zu erreichen

sind Denn In den Produktionsprozessen

muss die gleiche analytische Qualitaumlt er-

reicht werden wie in den Business-Pro-

zessen Dies ist aber nur mit Loumlsungen zu

schaff en die einen ganzheitlichen und

prozessorientierten Production-Intelli-

gence-Ansatz (PI) verfolgen

Klassische MES-Systeme helfen

zu wenig beim Kostenmanagement

in der Produktion

Das Produktionsmanagement mittels

klassischer MES-Systeme bietet nach

den Analysen des PI Institute keine aus-

reichende Moumlglichkeit zur Kostensteu-

erung Dies resultiert einerseits daraus

dass Finanzdaten technisch bedingt im-

mer nur verzoumlgert zur Verfuumlgung ge-

stellt werden koumlnnen und andererseits

die gegenwaumlrtigen KPI-Methoden kei-

nerlei betriebswirtschaftliche Kennzah-

len enthalten

bull Keine wirtschaftliche Steuerung moumlg-

lich Die herkoumlmmlichen MES-Konzepte

sind so angelegt dass die Softwaresys-

teme fuumlr das Produktionsmanagement

ihre Informationen von den ERP-Syste-

men bekommen Diese sind nicht Real-

time-faumlhig und bieten den Verantwortli-

chen demzufolge auch keinen zeitnahen

Einblick in Material-

Prozess- und Perso-

nalkosten Insofern

fehlt es kontinuierlich

an einer wirtschaft-

lich fundierten Ent-

scheidungsgrund-

lage obwohl in der

Produktionspraxis

haumlufi g auch kurzfris-

tige Maszlignahmen zur

Optimierung von Pro-

zessen zu initiieren

oder auftragsbeding-

te Veraumlnderungen

vorzunehmen sind

und diese Aktivitaumlten

eine groszlige Kostenre-

levanz haben koumlnnen

In der Konsequenz

bedeutet dies dass

die MES-Systeme her-

koumlmmlicher Art zwar

die Produktivitaumlt der

Produktionsprozes-

se steigern aber weil

sie die Kostenaspekte

unberuumlhrt lassen kei-

nen Beitrag zur Ren-

tabilitaumltssteigerung

leisten koumlnnen

bull Unzureichende Kennzahlenmetho-

den In der Produktion bestehen zwar

zunehmend KPI-Systeme zur Steue-

rung der Prozesse aber dabei handelt

es sich ausschlieszliglich um Kennzahlen

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PSIpenta industry ist die Komplettloumlsung fuumlr Unternehmenssteuerung Lieferkettenmanagement Produktion und Logistik

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Lean Manufacturing

Maschinenbau

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Manufacturing Execution System

ERP-Standard

Adaptive Steuerung

ProduktionsplanungRechnungswesen

Auswertung nach einer Befragung in Produktionsunternehmen wie aktuell uumlblicherweise die

Kennzahlen sind

0 10 20 30 40 50

durchgaumlngig sehr aktuell 20

uumlberwiegend aktuell 22

uumlberwiegend veraltet 19

18

teilweise veraltet 39

46

19

17

2009

2010

2 2 0 1 18

S T U D I E Z U K E N N Z A H L E N I N D E R P R O D U K T I O N

die sich mit Mengen und Zeiten be-

schaumlftigen So beruht etwa der OEE-

Indikator (Overall Equipment Eff ec-

tiveness) auf den drei Kennzahlen

Verfuumlgbarkeit Eff ektivitaumlt und Quali-

taumltsrate und letztere druumlckt in Prozent

aus in welchem Verhaumlltnis die bdquoGut-

mengeldquo zur produzierten Gesamtmen-

ge steht Betriebswirtschaftliche Kenn-

zahlen hingegen werden darin nicht

beruumlcksichtigt und fi nden sich insge-

samt in der Praxis des Produktions-

managements nicht Selbst die kuumlrzli-

che Defi nition der Kennzahlen zu den

MES-Systemen durch den Verband der

deutschen Maschinen- und Anlagen-

bauer ist frei von betriebswirtschaft-

lich orientierten KPIs

Fazit

Produktivitaumltssteigerung wurde im bis-

herigen Sprachgebrauch von MES immer

als eine Verbesserung der Wirtschaft-

lichkeit dargestellt obwohl eine solche

Gleichsetzung angesichts der Vernach-

laumlssigung der Kostenaspekte sachlich

voumlllig falsch ist Insofern beruhen auch

die Produktivitaumltsberechnungen haumlu-

fi g auf spekulativen Annahmen die sich

nicht durch Fakten stuumltzen lassen Daraus

ist der Schluss zu ziehen dass die gaumlngi-

gen MES-Ansaumltze keinen Beitrag zur Stei-

gerung der Wirtschaftlichkeit in der Pro-

duktion leisten koumlnnen Denn wer die

Wertschoumlpfung von Produktionsprozes-

sen berechnen und Kostentreiber besei-

tigen will benoumltigt zwangslaumlufi g deut-

lich weitergehende Methoden So stellt

sich die Frage Wie soll man eine Prozess-

kostenanalyse oder Stoumlrkostenanalyse

durchfuumlhren wenn keine Kostendaten

vorliegen

Zu den Erfordernissen gehoumlrt als Kon-

sequenz beispielsweise eine tatsaumlchliche

Integration der Business- und Produk-

tionsprozesse mit durchgaumlngigen Pla-

nungs- und Steuerungsdaten Ebenso

ist ein Realtime Monitoring durch intel-

ligente Analyse- und Steuerungsinstru-

mente erforderlich damit sich Produkti-

vitaumltshindernisse schneller praumlziser und

fuumlr gezieltere Verbesserungsmaszlignah-

men identifi zieren lassen Dies laumlsst sich

erst mit dem Production-Intelligence-

Ansatz realisieren Er beseitigt das iso-

lierte Selbstverstaumlndnis im Produkti-

onsmanagement und sorgt mit seiner

ganzheitlichen und integrierten Ausrich-

tung fuumlr ein Kostenmanagement wie es

in anderen Organisationsbereichen der

Unternehmen selbstverstaumlndlich ist

Effi ziente Statusanalyse

KPI-Quick-Check

Mit dem KPI-Quick-Check werden in ei-

ner ndash abhaumlngig von der Groumlszlige der Pro-

duktionsstrukturen ndash nur drei- bis fuumlnftauml-

gigen Analyse die gesamten relevanten

Kennzahlen samt ihrer operativen Nut-

zung auf den Pruumlfstand gestellt und aus

den Ergebnissen praktikable Schlussfol-

gerungen gezogen

Die Vorteile des KPI-Quick-Check

bull Die Potenziale zur Kostenminderung

im Produktionsmanagement werden

sichtbar Indem praumlzise analysiert und

dokumentiert wird wo die Staumlrken und

Schwaumlchen des aktuellen Kennzahlen-

systems zu fi nden sind lassen sich ge-

zielt Optimierungsmaszlignahmen starten

bull Einzigartige Bewertungsbasis durch

das PI-Framework Mit dem vom PI In-

stitute auf wissenschaftlicher Basis ent-

wickelten und weltweit bisher ersten

Regelwerk fuumlr das Produktionsmanage-

ment besteht eine exklusive methodi-

sche Grundlage die Ergebnisse von be-

sonderer Guumlte gewaumlhrleistet

bull Uumlberschaubarer Aufwand durch Best-

Practice-Methode Mit dem KPI-Quick-

Check wird ein aufwaumlndiges Pro-

jekt vermieden Vielmehr kommt eine

Best-Practice-Methode zum Einsatz

die durch ein systematisches Verfah-

ren schnell zu belastbaren Ergebnissen

kommt Sie stellen in jedem Fall einen

hohen Wert fuumlr jegliche strategische

Planungen des Unternehmens dar

bull Einfacher Weg in die operative Op-

timierung Die gesamten Ergebnisse

der systematischen KPI-Analyse sind so

angelegt dass unmittelbar und ohne

weitere Zwischenschritte moumlgliche

Maszlignahmen fuumlr eine bedarfsgerechte

Steigerung der KPI-Qualitaumlt gestartet

werden koumlnnen

Verbesserungspotenziale

aktivieren KPI Optimize

Das elementare Steuerungselement zur

Prozessoptimierung ist das KPI-System

das sinnvollerweise auf anforderungsge-

rechten aktuellen und kontinuierlich ge-

nutzten Kennzahlen beruhen sollte KPI

Optimize unterstuumltzt wenn diese Voraus-

setzungen nicht vollstaumlndig erfuumlllt wer-

den koumlnnen Denn dahinter verbirgt sich

ein methodisches Konzept mit dem sich

sowohl einzelne Kennzahlen als auch das

gesamten Kennzahlensystem zielgenau

und wirksam auf eine neue Basis stel-

len lassen Idealerweise knuumlpft dieses

Projekt unmittelbar an einen KPI-Quick-

Check an weil damit eine gesicherte Ba-

sis fuumlr die Optimierungsplanungen ge-

nutzt werden kann

Die Vorteile von KPI Optimize

bull Potenziale zur Effi zienzsteigerung

werden maximal aktiviert Eine aus

dem Regelwerk des PI Institute abge-

leitete Best-Practice-Methodik gewaumlhr-

leistet einen zielgenauen Projektverlauf

mit hohen Nutzenperspektiven fuumlr die

Leistungsqualitaumlt und Wirtschaftlich-

keit in den Produktionsprozessen

bull Schrittweise Umsetzung moumlglich Es

besteht eine groszlige Flexibilitaumlt was die

Projektrealisierung betriff t weil sich die

Optimierungsdynamik durch eine suk-

zessive Vorgehensweise den unterneh-

mensindividuellen Realisierungsbedin-

gungen anpassen laumlsst

bull Langfristige Sicherung der Leistungs-

effi zienz in den Prozessen Die Reali-

sierungsmethode ist so angelegt dass

eine nachhaltige Wirkung erzielt wird

und auch kuumlnftige Veraumlnderungen dar-

in fl exibel abgebildet werden koumlnnen

bull Hoher Return on Investment Infol-

ge des hohen Effi zienzgewinns durch

die KPI-Optimierung wird uumlberdurch-

schnittlich ein signifi kanter wirtschaftli-

cher und qualitativer Nutzen erreicht

KPI-Self-Check

Wo liegen moumlgliche Schwaumlchen

Die Optimierungspotenziale in den Kenn-

zahlensystemen in der Produktion koumln-

nen aumluszligerst vielfaumlltig sein und sind typi-

scherweise von individuellen Beding-

ungen gepraumlgt Der KPI-Self-Check mit

seinen 20 Fragen bietet einen vergleichs-

weise einfachen und pragmatischen An-

satz um durch Identifi kation von Prob-

lembereichen den eigenen Hand-

lungsbedarf tendenziell zu ermitteln

Diesen fi nden Sie in der Praxishilfe die

kostenlos unter praxishilfenpi-iorg be-

stellt werden kann bw

KENNZIFFER DEM22666

n=343 310 Produktionsunternehmen

Quelle Felten Group 2009 2010

2 2 0 1 1 9

P R O Z E S S E O P T I M I E R E N U N D K O S T E N S E N K E N M I T M E S V O N S I E M E N S

AU F D E N bdquoManufacturing Excellence

Daysldquo die am 18 und 19 Mai auf dem Ge-

laumlnde des Elektronik-Werk-Amberg (EWA)

der Siemens AG stattfanden informier-

ten Experten von Siemens sowie Anwen-

der in Praumlsentationen und Fachvortraumlgen

umfassend uumlber die Manufacturing-Exe-

cution-Software-Loumlsung (MES) Bereits

Ende Maumlrz 2011 veranstaltete Siemens

in Toulouse (Frankreich) die ersten bdquoMa-

nufacturing Excellence Daysldquo zur neuen

Simatic-IT-Loumlsung fuumlr bdquoLife Sciencesldquo Houml-

hepunkt waumlhrend der bdquoManufacturing

Excellence Days 2011ldquo in Amberg war die

Live-Vorfuumlhrung der neuen Simatic-IT-

Version fuumlr die bdquodiskrete Fertigungldquo

Der erste Konferenztag wurde eingeleitet

von Spezialisten mit einer Vorstellung der

Simatic IT Praumlsentiert wurden die Potenzia-

le der Manufacturing-Execution-Software-

Loumlsung die in ihrer Standardfunktionalitaumlt

den Anforderungen jeder Industrie ent-

spricht die Produkte entwickelt und nach

den typischen Verfahren und Ablaumlufen der

Prozessindustrie herstellt

Den Nachmittag nahmen interessante

Anwendervortraumlge ein Berichtet wurde

uumlber die Erfahrungen mit dem Einsatz

von Simatic IT wie etwa von Chris Biddle

von Rolls Royce Baher Feiz-Marzoughi

von Siemens Industry oder Clark Dressen

von Dow Kokam sowie Luciano Rastelli

von Iveco

Tag zwei der Veranstaltung war be-

gleitetet von Live-Demos uumlber den Ein-

satz der Simatic-IT aus unterschiedlichen

Branchen beispielsweise in der komple-

xen Fertigung oder integriert in einer

mechatronischen Fertigungslinie

Groumlszligtes Highlight der Veranstaltung

war die gefuumlhrte Werksbesichtigung mit

Schwerpunkt auf dem Einsatz von Simatic

IT in der diskreten Anwendung im Elektro-

nik-Werk-Amberg Hautnah konnte im

Echtzeitbetrieb die Fertigung der spei-

cherprogrammierbaren Steuerungen der

Simatic-Familie erlebt werden Die Beson-

derheit daran Siemens implementierte in

der Surface-Mount-Device(SMD)-Ferti-

gung des EWA die eigene MES-Loumlsung Si-

matic IT ndash kurzum Simatic IT fertigt hier

Simatic Das Ganze natuumlrlich gemaumlszlig dem

Motto bdquoas low as possibleldquo Bereits seit

Ende letzten Jahres sind zwei der Ferti-

gungslinien mit Simatic IT in Betrieb Der

Trend geht zweifellos in eine durchgaumlngi-

ge und wirtschaftliche Automatisierung

das wurde schon damit bestaumltigt dass die

Umstellung auf Simatic IT bereits fuumlr zwei

weitere Linien in Planung ist Durch die

Automatisierung manueller Aktivitaumlten in

der Produktion der Qualitaumltsuumlberwa-

chung und Steuerung nimmt die SMD-

Fertigung im Werk eine besondere Stel-

lung ein Schnell und fl exibel moumlglichst

wenig Ausfallzeiten und gleichzeitig die

Garantie fuumlr gute Produktqualitaumlt ndash das

sind die zentralen Herausforderungen

Die eigene Herstellung lieszlig sich mit der

Einfuumlhrung des neuen Produktionsma-

nagementsystems enorm aufwerten und

fuumlr die Werker dieser Linie ist die Umstel-

lung im Vergleich zu vorher eine enorme

Erleichterung Mit dem neuen MES-Sys-

tem lassen sich nun Aufgaben uumlber Funk-

tionen wie zum Beispiel Betriebsplanung

Reduzierung der Materialbestaumlnde Uumlber-

wachung Schwundaufzeichnung und

-analyse Berechnung von Reserven und

Arbeitsvorgaumlngen Verfolgen der eff ekti-

ven Nutzung von Anlagen und Zustands-

uumlberwachung einfacher umsetzen bw

KENNZIFFER DEM

Manufacturing Excellence Days 2011Auf den diesjaumlhrigen bdquoManufacturing Excellence Daysldquo in Amberg praumlsentierten Experten von Microsoft und Sie-

mens sowie Anwender Informationen fuumlr Kunden Partner und Analysten zu den Themen MES-Trends innovati-

ve Technologien sowie die neue Version von Simatic IT

2 2 0 1 110

O B M A S C H I N E N B AU E R oder Zulie-

ferer Werkzeug- und Formenbauer oder

Seriendreherei Immer mehr mittelstaumln-

dische Fertigungsbetriebe geraten unter

den Druck einer wachsenden Nachfrage

Ein hoher Auftragsbestand und lange Lie-

ferzeiten gelten zwar gesamtwirtschaft-

lich als positive Indikatoren ndash verbessern

jedoch allein kein individuelles Betriebs-

ergebnis Wer mehr Produkte mit glei-

cher oder houmlherer Effi zienz produzieren

will versucht meist seine Kapazitaumlten zu

erhoumlhen Anschaff ung und Implementie-

rung neuer Produktionsmittel sind gerade

dann kein Thema mehr ndash und der Man-

gel an qualifi zierten Fachkraumlften macht

es schwer die Auftragsfl ut zu kanalisieren

Deshalb muumlssen jetzt die vorhandenen

Ressourcen optimal eingesetzt werden

Mensch Maschine Material

Manufacturing-Execution-Systeme kurz

MES sollen Fertigungsplaner dabei un-

terstuumltzen den Uumlberblick uumlber alle Res-

sourcen und Termine der Fertigung zu

behalten Sie bieten maumlchtige Planungs-

werkzeuge mit Simulationsmoumlglichkeiten

nach unterschiedlichen Prioritaumlten Doch

was theoretisch funktioniert schlaumlgt oft

in der Praxis fehl wenn der Planungs- und

Aumlnderungsaufwand die Moumlglichkeiten

des Betriebs uumlbersteigt Deshalb hat die

FAUSER AG aus Gilching bei Muumlnchen ihre

MES-Loumlsung JobDISPO Core auf eine voumll-

lig neue technologische Basis gestellt Die-

se vollstaumlndig auf Microsoft NET-Basis fuumlr

Windows 7 entwickelte Plattform poten-

ziert die Rechenleistung Selbst 100000

Arbeitsfolgen werden in Minuten verarbei-

tet ndash ein Nachtlauf der Planungsauftraumlge

gehoumlrt der Vergangenheit an Innerhalb

von Sekunden werden neue Vorgaben

mit dem aktuellen Planungsstand und

dem tatsaumlchlichen Fertigungsstand abge-

glichen Fertigungsplaner Gruppenleiter

oder Meister werden durch die neue Tech-

nologie wesentlich entlastet Neue Szena-

rien lassen sich auf bestimmte Zeitraumlume

Arbeitsplaumltze oder Maschinen begrenzen

Einfache Freigabe-Routinen sorgen da-

fuumlr dass nur genehmigte Planungsstaumlnde

umgesetzt werden Individuell anpassbare

Workfl ows propagieren die Aumlnderungen

im Betrieb Eine einzige Bildschirmmaske

enthaumllt alle jeweils notwendigen Informa-

tionen und Funktionen Die Entstehung

der Planung laumlsst sich zeitlich zuruumlckverfol-

gen so dass jeder einzelne Schritt plausibel

bleibt Durch voreingestellte Routinen und

abgespeicherte individuell anpassbare Re-

geln legt sich die halb- oder vollautomati-

sche Planung wie ein Handschuh uumlber den

Betrieb ndash und reagiert jederzeit auf manu-

elle Planungseingriff e Alle diese Neuerun-

gen von JobDISPO Core sorgen dafuumlr dass

sich die Fertigungsfeinplanung von Meis-

tern Betriebsassistenten oder Gruppenlei-

tern ausfuumlhren laumlsst Ohne Vorkenntnisse

unterschiedlicher Fertigungsphilosophien

oder Planungsstrategien werden anhand

individueller Arbeitsablaumlufe die taumlglichen

Aufgaben geloumlst Eingeschobene Eilauf-

traumlge Ruumlckstellungen wegen Material-

mangels oder Umplanungen auf andere

Fertigungseinrichtungen koumlnnen Unter-

nehmen nun fehlerfrei durchorganisieren

Alles in einer Bildschirmmaske

Die Auftragsuumlbersicht zeigt sofort an wel-

chen Stellen Handlungsbedarf besteht

welche Auftraumlge nicht termingerecht fer-

tig werden Aufgrund der aktuellen BDE-

P U B L I R E P O R TA G E J O B D I S P O C O R E V O N FA U S E R

Mit individuellen Workflows zum agilen FertigungsmanagementGerade im Mittelstand stehen Schnelligkeit und Flexibilitaumlt der Fertigung immer wieder im Gegensatz zu einer

Kapazitaumlts- Termin- und Produktivitaumltsplanung die zufriedene Kunden und wirtschaftliche Erfolge sichert Das

muss nicht so sein Die FAUSER AG stellt mit JobDISPO Core eine von Grund auf neue technologische Plattform

vor die gerade zu Zeiten hoher Auslastung wesentlich dazu beitraumlgt alle Ressourcen optimal zu verwenden

Dank neuer Rechenzyklen und individueller Workflows reagieren Fertigungsplaner muumlhelos und schnell auf

Anforderungen ndash in kuumlrzester Zeit werden neue Planungsstaumlnde im Betrieb propagiert

V O N W O L F G A N G S T O C K

Die Suche nach Ter-

minproblemen fuumlhrt

zu rot markierten Er-

gebnissen

2 2 0 1 1 11

P U B L I R E P O R TA G E J O B D I S P O C O R E V O N FA U S E R

Ruumlckmeldungen erkennt man auch wel-

che Auftraumlge bereits begonnen wurden

und wie sich die allgemeine Terminsitu-

ation darstellt Komplexe Projekte wer-

den genauso abgebildet wie einstufi ge

Erzeugnisse Waumlhlt man den betreff en-

den Auftrag an werden alle Arbeitsgaumlnge

angezeigt Ein Zeitstrahl verdeutlicht den

geplanten Durchlauf Zur Optimierung

betrachtet der Benutzer die ausgewaumlhl-

ten Arbeitsgaumlnge in der grafi schen Plan-

tafel Dort gewinnt er den Uumlberblick uumlber

die Kapazitaumlten der Fertigungsstaumltte Per

Drag and Drop verschiebt er nun einzelne

Arbeitsgaumlnge ndash und sofort wird aufgrund

des gewaumlhlten Workfl ows ein neues Pla-

nungsszenario erstellt Ebenso einfach

lassen sich Engpaumlsse an bestimmten Ar-

beitsplaumltzen beseitigen Fremdvergaben

simulieren oder neue Auftraumlge priorisie-

ren Als weitere Moumlglichkeiten der Planta-

fel koumlnnen Kapazitaumltserhoumlhungen durch

die Eingabe der Uumlberstunden durchge-

fuumlhrt oder Arbeitsgaumlnge gesplittet wer-

den um Kapazitaumltsluumlcken an bestimmten

Maschinen zu fuumlllen

Automatische Terminierung

Diese einfachen sofort in der Plantafel-

Ansicht verfuumlgbaren Eingriff smoumlglich-

keiten werden ergaumlnzt durch automati-

schen Komfort Mit der automatischen

Terminierung lassen sich alle Arbeits-

folgen fuumlr eine erste Grobplanung auf

die geeigneten Arbeitsplaumltze verteilen

Durch die Eingabe von Start- und Endter-

minen kann die automatische Planung

mit der vorhandenen manuellen kombi-

niert werden Eine Netzplandarstellung

erleichtert die Bearbeitung komplexer

mehrstufi ger Projekte An jeder Stelle der

Bildschirmmaske lassen sich weitere auf

den Kontext bezogene Informationen

einblenden Die Auslastung bestimmter

Ressourcen Terminkollisionen und Still-

staumlnde aufgrund fehlenden Materials

oder von Stoumlrungen ist in uumlbersichtlichen

grafi schen Auswertungen abrufbar

Deutliche Effi zienzsteigerungen

Alle am Fertigungsprozess beteiligten

Mitarbeiter und Manager behalten staumln-

dig den Uumlberblick uumlber die aktuelle Situ-

ation und nutzen JobDISPO gezielt um

Veraumlnderungen herbeizufuumlhren Vordefi -

nierte individuell anpassbare Routinen

und Workfl ows fassen bestimmte im-

mer wieder benoumltigte Planungsschritte

zusammen Sie koumlnnen einfach erneut

aufgerufen werden und ersparen da-

mit zahlreiche Eingaben Eine hohe Pla-

nungssicherheit auch bei kurzfristigen

Aumlnderungen laumlsst den gesamten Betrieb

aufatmen Fehler und Effi zienzverluste

werden vermieden Belastungen durch

hohen Auftragsdruck werden durch pro-

fessionelle Planung in Erfolgserlebnisse

uumlberfuumlhrt Damit die Planung mit der Si-

tuation in der Fertigung uumlbereinstimmt

muss man Ist-Daten uumlber den aktuellen

Arbeitsfortschritt wie in einem Regel-

kreis in neue Planungsrunden einbezie-

hen Diese Echtzeitdaten aus der Produk-

tion werden in JobDISPO Core ebenso

einfach erhoben Fuumlr bestimmte Rollen

und Arbeitsplaumltze lassen sich angepass-

te Erfassungsmasken vorlegen Sie er-

halten nur die Felder und Informationen

die auch benoumltigt werden So kann man

verschiedenste Erfassungsstrategien ein-

fach zu einem Gesamtsystem verbinden

Ob einzelne Werker mehrere Maschinen

bedienen nur Lager- und Entnahmebu-

chungen durchfuumlhren sollen oder kalku-

latorisch verschiedenen Bereichen zuge-

ordnet sind ndash jeder Benutzer sieht nach

seiner Anmeldung nur die fuumlr ihn rele-

vante Erfassungsmaske

Neue MES-Generation

Mit JobDISPO Core hat die FAUSER AG

ein Manufacturing-Execution-System

geschaff en das mittelstaumlndischen Be-

trieben und einzelnen Bereichen von

Groszligunternehmen die Transparenz und

Produktivitaumlt verleiht die im internatio-

nalen Wettbewerb unerlaumlsslich sind Dar-

uumlber hinaus ist das System selbst so intel-

ligent fl exibel und informativ geworden

dass jeder Fertigungsbetrieb damit auf

Anhieb seine Prozesse verbessern kann

Die FAUSER AG praumlsentiert JobDISPO

Core auf der EMO (19 bis 24 September)

in Hannover in Halle 25 Stand J 33 r t

Wolfgang Stock ist Entwicklungsleiter bei der

FAUSER AG in Gilching bei Muumlnchen

KENNZIFFER DEM22754

In der Plantafel

lassen sich die

Arbeitsgaumlnge per

Drag and Drop

bewegen

Aussagekraumlftige

Daten werden

uumlbersichtlich prauml-

sentiert

Individuell an-

passbare Work-

fl ows erleichtern

die Fertigungs-

feinplanung

Bilder Fauser AG

2 2 0 1 112

N I C H T E R S T seit der TS 16949 planen

die Betriebe ihre Produktionsprozesse bis

ins kleinste Detail planen die Reaktion auf

Abweichungen planen fuumlr Notfaumllle pla-

nen Sicherung und Lenkung der Produk-

trealisierung planen die Anpassung und

die Planung der Prozesse Von der Produk-

tionsplanung uumlber das Qualitaumltsmanage-

ment bis hinab zur Feldebene der An-

triebe und Sensoren lenken und sichern

Regelkreise die Produktrealisierung Die-

se Regelkreise erfassen Produktionsdaten

entweder kontinuierlich oder in einem

Abstand der uumlber statistische Modelle

bestimmt wird beispielsweise SPC In der

Automatisierungs- und Leitebene werden

die eingestellten Parameter und gemes-

senen Daten sowie die Ruumlckmeldungen

der Feldgeraumlte Maschinen und Leitrech-

ner dezentral erfasst genutzt und teilwei-

se zu Informationen etwa Kennzahlen

KPI verdichtet Oberhalb der Automati-

sierungsebene realisieren Informationen

Vorgaben Anweisungen und Auftraumlge

den Produktionsprozess Das erscheint

als luumlckenlose Erfassung des Betriebsge-

schehens ist aber nur eine zweckgerich-

tete Datensammlung mit einer Fuumllle von

unterschiedlichen Zielsetzungen aus der

nur mit Muumlhen relevante Informationen

im Konfl iktfall gewonnen werden

Die Anweisungen und Ruumlckmeldungen

zwischen Werkern Schichtfuumlhrern und

Planern werden in den Betrieben detail-

reich dokumentiert und archiviert Dazu

gehoumlren zum Beispiel die Auftragsdaten

die Qualitaumltsdaten die Faumlhigkeiten und

der Einsatz der Pruumlfmittel Werkzeuge und

Maschinen Werden uumlber Barcode-Scanner

oder RFID-Empfaumlnger die Seriennummern

vereinzelter Teile durch die Fertigung ver-

folgt dann koumlnnen die Lose und Chargen

in Bewegungsprofi le fuumlr Einzelteile und

Baugruppen aufgeloumlst werden Doch in

dieser Datensammlung hinterlassen die

bisher unbekannten

Fehler die Ruumlckrufkos-

ten verursachen und

fuumlr die eine Traceability-

Software betrieben wird

gerade keine Spur sonst

waumlren es ja bekannte

Fehlerquellen die das Qualitaumltsmanage-

ment uumlberwacht zum Beispiel Warenein-

gang fuumlr Rohstoff e und Vorprodukte Er-

gebnisse von Bearbeitungsschritten und

Montagen Faumlhigkeiten von Maschinen

Werkzeugen und Pruumlfmitteln

Die bekannten Fehler erkennt die Pro-

duktion nach Plan und begegnet ih-

nen mit geeigneten Maszlignahmen Die

unbekannten Fehlerquellen erkennen

Menschen nachtraumlglich als bisher unbe-

achtete Zusammenhaumlnge Fuumlr diesen Er-

kenntnisschritt brauchen die Menschen

relevante und gesicherte Informationen

Um die Informationsqualitaumlt zu sichern

gibt es leistungsfaumlhige Werkzeuge zur

Datensammlung und Aufbereitung zur

Informationsverdichtung und zur Be-

reitstellung Die Auswahl der relevanten

Informationen ist ungleich anspruchs-

voller denn es soll ja etwas bisher Un-

bekanntes erkannt werden Die Siche-

rung des gesamten Betriebsgeschehens

in einer Datenbank verlagert diese Ar-

beit nur in einen unguumlnstigen Zeitpunkt

Wirtschaftlicher und erfolgreicher ist es

wenn der Betrieb sein Erfahrungswissen

nutzt und im Vorgriff eine Auswahl po-

tenziell relevanter Informationsquellen

fuumlr die kommende Fehlersuche triff t

Qualitaumltskosten deutlich senkenTraceability-Software schuumltzt vor ausufernden Ruumlckrufkosten und drohender Produkthaftung das behaupten

die Softwareanbieter seit Jahren Wenn die Software den Materialfluss rekonstruiert ndash von einem fehlerhaften

Produkt bis zu einer Fehlerquelle und von dort ausgehend bis zur Charge fuumlr den Ruumlckruf ndash dann waumlre die Leis-

tung vollbracht Ist die Fehlerquelle bekannt ist das eine willkommene Rationalisierung Aber gerade die Fehler-

suche ist aufwaumlndig und muss schnell zum Erfolg fuumlhren damit die Ruumlckrufkosten moumlglichst gering ausfallen

Und dabei geht es um unbekannte Fehlerquellen die noch nicht in der FMEA stehen um Zustaumlnde die noch kei-

ne Parameter in der SPC oder bei den Faumlhigkeiten sind um Werte der kein Leitrechner und keine Maschinen-

steuerung bisher als kritisch bewertet Erst wenn es gelingt die Ursachen fuumlr einen bislang unbekannten Fehler

schneller sicherer und praumlziser zu finden dann werden die Ruumlckrufkosten geringer ausfallen

V O N S V E N O R I M M E L S P A C H E R

T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

Erst wenn es gelingt die Ursachen fuumlr einen

bislang unbekannten Fehler schneller siche-

rer und praumlziser zu fi nden dann werden die

Ruumlckrufkosten wirklich geringer

Sven O Rimmelspacher wurde 2006 zum

Geschaumlftsfuumlhrer der Pickert amp Partner

GmbH bestellt 2007 stieg er als einer

von drei Gesellschaftern ein und uumlber-

nahm Anfang 2009 die Mehrheit der An-

teile Er ist heute hauptverantwortlich fuumlr

Produkt- und Marketingstrategien

2 2 0 1 1 13

T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

In der FMEA erfasst der Betrieb die be-

kannten Fehler Ursachen und Auswir-

kungen und ihren meist komplexen Zu-

sammenhang Daraus werden Pruumlfplaumlne

abgeleitet die alle bekannten Fehler ver-

meiden Der Betrieb ist bestrebt die Pro-

duktivitaumlt zu steigern und gleichzeitig

die Qualitaumltskosten zu senken Es ist Ziel

der statistischen Prozesskontrolle die

fuumlr das geforderte Qualitaumltsniveau not-

wendige Anzahl der Pruumlfungen zu mini-

mieren Weil hier die Pruumlfdichte und die

Merkmale ohne Schranken vergroumlszligert

werden koumlnnen genau deswegen ist es

sehr unwahrscheinlich auf diesem Weg

relevante Informationen fuumlr eine kom-

mende Fehlersuche zu gewinnen ndash ganz

abgesehen von den damit verbundenen

schrankenlosen Qualitaumltskosten Eine viel

bessere Quelle fuumlr relevante Informatio-

nen ist die Automatisierungsebene

Die Qualitaumltssicherung pruumlft das Ergeb-

nis eines Bearbeitungsschritts die Auto-

matisierung muss ihn vollziehen Fuumlr die-

sen Vollzug nutzt die Automatisierung eine

Fuumllle von Soll-Werten und Ist-Zustaumlnden

Die Masse dieser Informationen bleibt in

den Maschinen und Feldgeraumlten verbor-

gen etwa der Ohmsche Widerstand eines

Thermoelements vor dem Wandler Doch

viele Informationen sind aus Sicht der Her-

steller der Feldgeraumlte Maschinen und An-

lageninfrastruktur so bedeutend dass sie

an Schnittstellen fuumlr die Uumlberwachung und

Steuerung technischer Prozesse bereitste-

hen (SCADA Supervisory Control and Data

Acquisition) Durch die immer groumlszligere Ver-

breitung von OPC-faumlhigen Maschinen und

Automatisierungsgeraumlten wird SCADA zu-

nehmend unabhaumlngig von den groszligen

Herstellern und erfasst immer groumlszligere Teile

der Herstellungsprozesse in

den Betrieben OPC (Object

Linking and Embedding for

Process Control) wird dort

eingesetzt wo Feldgeraumlte

und Maschinen verschiede-

ner Hersteller ein gemein-

sames fl exibles Netzwerk

bilden

Uumlber OPC hat auch eine

Traceability-Loumlsung Zugriff

auf viele Information aus

der Automatisierungsebe-

ne Aus diesem umfang-

reichen Angebot kann ein

Betrieb die nach seiner Ein-

schaumltzung relevanten Infor-

mationen fuumlr die kuumlnftige

Suche nach unbekannten

Fehlerquellen auswaumlhlen

erfassen bewerten ver-

dichten und bei Bedarf gezielt bereitstel-

len Ein bekannter Automobilzulieferer

hat in seinen Werken in Frankreich in der

Tschechischen Republik in Mexiko und

in China bereits eine Traceability-Loumlsung

die uumlber die Qualitaumlts- und Produktions-

daten hinaus fuumlr jedes Teil von jedem

durchlaufenen Bearbeitungszentrum die

eingestellten Prozessparameter die ein-

gesetzten Werkzeuge die gemessenen

Maschinenzustaumlnde und die Ruumlckmel-

dungen der Steuerprogramme erfasst

Die Kundenreklamation ist nicht nur An-

sporn sie ist auch eine unverzichtbare

Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbes-

serungsprozess der Betriebe Denn Re-

klamationen praumlzisieren die Spezifi katio-

nen und verbessern die statistischen

Modelle Gibt eine Reklamation den Hin-

weis auf einen bisher unbekannten Feh-

ler dann rekonstruiert die Traceability-

Loumlsung ausgehend von der

Seriennummer den Produktionszeit-

punkt den vereinzelten Teilestamm und

die Produktionsstrecke Zur Kontrolle

werden fuumlr diese Produktionsstrecke alle

vorhandenen Qualitaumlts- Produktions-

und Auftragsdaten aus dem Datenbe-

stand zusammengefuumlhrt und fuumlr die Feh-

lersuche bereitgestellt Von besonderem

Interesse ist dabei der Soll-Ist-Vergleich

der vollstaumlndigen Plandaten Produkti-

onslenkungsplan Prozessplan Steue-

rungsprogramme und Steuerungspara-

meter So kann ein menschliches

Versagen fruumlhzeitig ausgeschlossen wer-

den Fuumlr die eigentliche Fehlersuche wer-

den dann die Plandaten den Ruumlckmel-

dungen der Feldgeraumlte Maschinen und

Leitrechner gegenuumlbergestellt Werden

neue Fehlerquellen erkannt dann erwei-

tert der Betrieb die FMEA und optimiert

die Fertigungsprozesse und Pruumlfplaumlne

Auf diesem Weg verbessert eine Tracea-

bility-Loumlsung die Fehlersuche und er-

moumlglicht eine Chargenbestimmung in

bisher unerreichter Schaumlrfe Praumlzision

und Geschwindigkeit bw

KENNZIFFER DEM22663

Uumlber OPC hat eine Traceability-Loumlsung einen standardisierten Zugriff auf viele Informationen

aus der Automatisierungsebene OPC (Object Linking and Embedding for Process Control) wird

dort eingesetzt wo Feldgeraumlte und Maschinen verschiedener Hersteller ein gemeinsames fl e-

xibles Netzwerk bilden Bilder Pickert amp Partner

Die Kundenreklamation ist nicht nur Ansporn sie ist auch eine unver-

zichtbare Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbesserungsprozess

der Betriebe Denn Reklamationen praumlzisieren die Spezifi kationen

verbessern die statistischen Modelle und geben Hinweise auf bisher

unbekannte Fehler

2 2 0 1 114

DIE HERSTELLENDE Industrie gehoumlrt tra-

ditionell nicht zu den Bereichen in der sich

technische und technologische Neuerun-

gen besonders schnell durchsetzen erst

recht nicht wenn diese Neuerungen den

Weg uumlber die Unterhaltungsindustrie und

den privaten Bereich genommen haben

Zu groszlig ist die Sorge um die Sicherheit der

Produktion selbst und der kritischen Daten

die im Herstellprozess eine wichtige Rol-

le spielen So ist es auch heute noch keine

Seltenheit dass man in Produktionsunter-

nehmen eine strikte Trennung von Offi ce-

Anwendungen und Systemen zur Prozess-

und Produktionsfuumlhrung anwendet

Waumlhrend in den Verwaltungen die meis-

ten Geschaumlftsprozesse zumindest IT-ge-

stuumltzt ablaufen und Systeme etabliert sind

mit denen diese Prozesse abgebildet wer-

den werden in den allermeisten Produkti-

onsstaumltten viele relevante Ablaumlufe nach wie

vor manuell und ohne durchgaumlngige Hilfe

von IT-Systemen abgewickelt

Manuelle Geschaumlftsprozesse

Klassische ERP-Systeme unterstuumltzen die

kommerziellen Geschaumlftsprozesse und de-

fi nieren produktionsrelevante Informatio-

nen wie Auftraumlge Rezepte und Arbeitsab-

laumlufe fuumlr die Durchsetzung der Produktion

Haumlufi g werden diese Informationen in Pa-

pierform an die Abteilungen weitergege-

ben die fuumlr die Produktion verantwortlich

sind Die Arbeitspapiere enthalten alle fuumlr

die Bearbeitung notwendigen Daten und

Ablaumlufe Die Arbeitsvorbereitung plant

dann ndash oft nicht adaumlquat IT-gestuumltzt ndash die

Vorgaben fuumlr die Mitarbeiter in den Anla-

gen ein

Diese erhalten bdquoLaufpapiereldquo mit denen

Schritt fuumlr Schritt die manuellen Produk-

tionsschritte abgearbeitet werden Dabei

muumlssen die Mitarbeiter an unterschiedli-

chen Systemen Parameter Sollwerte und

andere Daten eingeben die als Vorgabe

auf dem Papier notiert sind Dazu kommen

Ruumlckmeldungen die auf Visualisierungs-

systemen dargestellt und zu bestimmten

Zeiten auf dem bdquoLaufzettelldquo protokolliert

werden muumlssen Nachdem ein Laufzettel

vollstaumlndig ausgefuumlllt ist gelangt er ndash meis-

tens deutlich verzoumlgert zur Produktion

ndash wieder zu den Bearbeitern die das Ge-

schaumlftssystem mit den Daten fuumlttern

Auch die regelmaumlszligige Wartung und In-

standhaltung der Anlagen und Maschinen

ist ein kritischer Faktor Oft ist eine moumlg-

lichst hohe Gesamtanlagenverfuumlgbarkeit

(OEE) ein wesentliches Geschaumlftsziel eines

Produzenten Um dieses Ziel sicherzustel-

len werden tagtaumlglich Wartungsaktivitaumlten

geplant und durchgefuumlhrt Neben automa-

tisierten Wartungsaktivitaumlten sind in einem

Produktionsbetrieb in aller Regel eine Rei-

he von Pruumlfungen und Instandhaltungs-

maszlignahmen manuell durchzufuumlhren Hier

gilt in gleicher Weise die vorgenannte Pro-

blematik der Medienbruumlche Waumlhrend im

Businesssystem oder im Wartungsma-

nagementsystem alle Aktivitaumlten geplant

und ruumlckgemeldet werden koumlnnen sind

die Instandhalter meist mit Papier und Blei-

stift auf dem Weg durch die Produktions-

anlagen Neben den Fehlermoumlglichkeiten

durch Mehrfacheingaben und Ablesefeh-

ler kann bei dieser Form der Bearbeitung

keine verlaumlssliche Ruumlckverfolgung der Tauml-

tigkeiten stattfi nden Die verspaumlteten und

teilweise fehlerhaften Buchungen fuumlhren

so zwangslaumlufi g zu Qualitaumltsproblemen

Falschinterpretationen der Lagerbestaumlnde

oder fehlenden Ersatzteilen Der gesamte

Produktionsablauf wird beeintraumlchtigt und

hohe Kosten fuumlr Lagerhaltung und Produk-

tionsausfaumllle verursacht

Medienbruumlche vermeiden

Dabei sind es einfache Veraumlnderungen

die in einer Produktionsanlage zu besserer

Qualitaumlt und Auslastung beitragen koumlnnen

Mit einem mobilen Workfl owmanagement-

system ndash mit heutiger Technik auf einem

industrietauglichen Handheld genauso

lauff aumlhig wie auf einem guumlnstigen Smart-

phone oder einem modernen Tablet ndash las-

sen sich nahezu alle denkbaren manuellen

Geschaumlftsprozesse IT-gesteuert und ohne

In die Produktion mit Mobile Apps Noch vor nicht allzulanger Zeit wurden sie von vielen Managern in der Geschaumlftswelt als Spielzeug abgetan Heu-

te sind Smartphones und Apps schon laumlngst nicht mehr aus der Geschaumlftswelt wegzudenken Welcher Manager

geht noch auf Reisen ohne staumlndig uumlber E-Mail auf dem Laufenden zu sein Wer nutzt nicht die allgegenwaumlrtigen

kleinen Helfer fuumlr die Kommunikation mit dem eigenen Unternehmen Geschaumlftspartnern und Kunden Keine

Frage die mobile Revolution ist in vollem Gange und sie haumllt auch Einzug in die Produktionsindustrie

V O N M I C H A E L F A T U M

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

Administrations-

anwendung Die

Konfi guration

der manuellen

Arbeitsablaumlufe

erfolgt menuuml-

gefuumlhrt in der

Administrations-

anwendung

2 2 0 1 1 15

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

M e d i e n b r uuml c h e

bearbeiten Vor-

gabedaten und

A r b e i t s a b l auml u f e

werden direkt aus

dem Business-

system oder dem

Produktionsma-

nagementsystem an das Mobilgeraumlt uumlber-

tragen sinnvollerweise zusammen mit

zusaumltzlichen qualitaumlts- oder sicherheits-

verbessernden Aktivitaumlten die direkt in die

Geschaumlftsprozesse eingebunden werden

Damit laumlsst sich etwa auszuschlieszligen dass

ein Instandhalter seine Aufgaben am fal-

schen Geraumlt ausfuumlhrt weil uumlber das Mobil-

geraumlt mittels RFID- oder Barcodescan Fo-

toerkennung oder Lokalisierung vor jedem

Arbeitsgang automatisch gepruumlft werden

kann ob sich der Benutzer am richtigen

Ort befi ndet Und natuumlrlich kann der Be-

arbeiter zu jedem Arbeitsgang zusaumltzliche

Informationen wie Bedienungsanleitung

oder Montagehinweise erhalten um die

Arbeit qualitativ hochwertiger ausfuumlhren

zu koumlnnen Ruumlckmeldungen von Taumltigkei-

ten Materialien usw koumlnnen uumlber die Tas-

tatur des Mobilgeraumltes oder durch andere

Hilfsmittel etwa einem geraumlteinklusiven

Barcodescanner erfasst werden

Online-und Offl ine-Verbindung

Befi ndet sich der Benutzer des Mobilgerauml-

tes in einem durch das jeweilige Netz ab-

gedeckten Bereich (zum Beispiel WLAN

UMTS EDGE LAN usw) so kann er zusaumltz-

liche Informationen uumlber den Status des

Geraumltes Trends und Parameter zur Bear-

beitungszeit aus dem Onlinesystem (etwa

direkt aus einem Prozessrechner) auf dem

Mobilgeraumlt zur Anzeige bringen Viele Be-

reiche in Produktionsanlagen sind jedoch

nicht an das Onlinenetz angebunden weil

es sich um besonders gesicherte Bereiche

explosionsgeschuumltzte Zonen oder weitlaumlu-

fi ge Areale handelt Damit auch in diesen

Bereichen Mobilgeraumlte zum Einsatz kom-

men koumlnnen muumlssen diese uumlber eine eige-

ne Datenbank verfuumlgen uumlber die waumlhrend

des Offl ineaufenthaltes alle Daten zwi-

schengespeichert werden Sobald der Be-

nutzer wieder in einen netzabgedeckten

Bereich kommt muss eine automatische

oder benutzerinitiierte Datenreplikation

zur zentralen Datenbank erfolgen

Kennzahlen ndash immer und uumlberall

Manager von Produktionsanlagen benouml-

tigen Kennzahlen um ihre Produktion

verlaumlsslich zu betreiben So muumlssen sie

staumlndig uumlber die Auslastung und Verfuumlg-

barkeit der Anlagen informiert sein um

bei Engpaumlssen sofort zu einer Entschei-

dung faumlhig zu sein Durch Echtzeitanbin-

dung an die Produktionsanlagen kann

jederzeit an jedem Ort und unverzuumlglich

nach dem Eintreten eines Ereignisses re-

agiert werden Das schaff t Vertrauen und

Sicherheit fuumlr die Produktion

Mobility in der Produktion

Das Gieszligener Softwareunternehmen ad-

venco Consulting GmbH ist Full-Service-

Dienstleister im Bereich Manufacturing

IT und unterstuumltzt mit seinen Produkten

und Dienstleistungen die Kunden dabei

ihre Produktionsprozesse zu verbessern

und leistungsfaumlhiger zu machen Eine we-

sentliche Rolle spielen dabei die hier bei-

spielhaft genannten Komponenten key-

2operate und key2value um manuelle

Aktivitaumlten in der Produktion zu automa-

tisieren Dabei versorgt die Business-App

bdquokey2valueldquo Entscheider ortsunabhaumlngig

mit allen wichtigen Informationen und

Kennzahlen der Produktion

Durch eine Reihe repraumlsentierender Dar-

stellungen auf dem Mobilgeraumlt koumlnnen kri-

tische Kennzahlen Alarme Tachometeran-

zeigen usw in Echtzeit angezeigt und bei

Auff aumllligkeiten beispielsweise Trends ver-

glichen werden Um ein komplettes Bild

uumlber den Zustand der Produktion zu er-

halten greift das System direkt auf ein Ma-

nufacturing-Intelligence-System uumlber ein

bdquoUnifi ed Production Modelldquo zu Damit sind

alle Daten und Werte abrufbar die im Busi-

ness-Intelligence-System (BI EMI) bereits

angelegt und berechnet wurden Die ein-

fache Konfi guration direkt auf dem Mobil-

geraumlt erlaubt Ad-hoc-Dashboards um auch

Informationen in Relation zu sehen fuumlr die

keine vorkonfi gurierten Reports vorliegen

Mit der App key2operate koumlnnen nahezu

beliebige manuelle Geschaumlftsprozesse erstellt

und mit industrietauglichen mobilen Geraumlten

wie Handhelds mit Barcode- oder RFID-Scan-

ner Tablets Smartphones usw automatisiert

werden Der Ersteller der Ablaumlufe hat die Moumlg-

lichkeit manuelle Aktivitaumlten auf einfache Wei-

se als Workflow vorzugeben Zunaumlchst defi-

niert er die Datenbankstruktur und eliminiert

damit von vorneherein komplexe Schnittstel-

lendefinitionen Im zweiten Schritt legt der

Designer fest auf welche Weise dem spaumlteren

Benutzer die Daten auf dem Bildschirm visu-

alisiert werden und wie der Workflow-Ablauf

zu bedienen ist Zum Schluss wird der Ablauf

durch die Sequenzierung der Menuumls festge-

legt So kann ohne IT-Kenntnisse eine unbe-

grenzte Anzahl von Workflows erzeugt und

angepasst werden

Die grafi sch erstellten Arbeitsablaumlufe

werden gemeinsam mit der passenden

Grafi kdarstellung auf die Mobilgeraumlte gela-

den und als digitale Arbeitsanweisungen

uumlbergeben Gleichzeitig koumlnnen Anleitun-

gen Fotos oder Dokumentationen zu den

Ablaumlufen hinzugefuumlgt werden um Aufga-

ben gezielt zu erlaumlutern und fuumlr eine fehler-

freie Bearbeitung zu sorgen Uumlber manuelle

Eingabe Scannen von Barcodes oder RFID-

Tags werden Anlagen und Geraumlte identifi -

ziert und Ruumlckmeldungen zum Abarbei-

tungsstatus erfasst Gegebenenfalls koumlnnen

wichtige Parameter waumlhrend des Arbeits-

ablaufes direkt visualisiert und uumlberwacht

werden Uumlber einen Task Scheduler koumlnnen

die Arbeitsablaumlufe geplant werden um sie

auf dem richtigen Endgeraumlt online oder off -

line abarbeiten zu lassen Durch die Einbin-

dung der manuellen Prozesse in die IT-Um-

gebung werden die Aktivitaumlten verlaumlsslicher

und nachvollziehbar Sie koumlnnen geplant

und uumlberwacht werden und verbessern die

Arbeits-und Produktionsqualitaumlt bw

KENNZIFFER DEM22665

Maskeneditor Die Visualisierungsoberfl aumlche der Mo-

bilgeraumlte kann mit dem Maskeneditor frei zusammen-

gestellt werden Bilder advenco Consulting

iPhone Selbst zu-

sammengestell-

te Dashboards fuumlr

iPhone und iPad

key2operate

Client Indus-

trietaugliche

Menuumldarstel-

lung fuumlr Mo-

bilgeraumlte

2 2 0 1 116

M I T S E I N E N Freunden weltweit rund

um die Uhr zu kommunizieren Videos

und Fotos auszutauschen oder sich per

Smartphone-App aktuell uumlber Fuszligball-

Zwischenspielstaumlnde zu informieren

stellt fuumlr die iPhoneiPad-Generation

keine groszlige Herausforderung dar Die

Leichtigkeit der Informationsbeschaf-

fung gepaart mit Lifestyle-Anspruumlchen

entspricht der heutigen Normalitaumlt eine

Normalitaumlt die das private Leben be-

herrscht allerdings in der industriellen

Umgebung noch Platz fuumlr Innovationen

bietet Dass auch Produktionsunterneh-

men von der Leichtigkeit der Informati-

onsbeschaff ung profi tieren koumlnnen ist

unbestritten Langfristiges Planen und

Beobachten von Marktentwicklungen

sind oftmals nicht mehr moumlglich Unter-

nehmensrelevante Entscheidungen muumls-

sen kurzfristig getroff en werden Damit

Entscheidungsgrundlagen auch dann

zur Verfuumlgung stehen wenn man sie be-

noumltigt ist der ortunabhaumlngige Zugriff auf

aktuelle Produktionskennzahlen oder

Kennzahlenanalysen unumgaumlnglich Der

Informationszugriff sollte sich einfach

mobil und fl exibel gestalten Der Einsatz

moderner Hardware hohe Performance

und absolute Zugriff sicherheit sind wei-

tere Anforderungen an ein intelligentes

Informationssystem

Aus den Daten die

richtigen Schluumlsse ziehen

Business-Intelligence-Softwaresysteme

kurz BI-Systeme unterstuumltzen die logische

und physische Konsolidierung inhomoge-

ner Datenquellen Das heiszligt Informationen

werden erfasst logisch verknuumlpft und auf-

bereitet Schlussendlich liefern BI-Systeme

die gewuumlnschten Entscheidungsgrundla-

gen fuumlr die Entscheidungstraumlger BI-Syste-

me bedienen sich der Daten bereits eta-

blierter Unternehmenssoftwareloumlsungen

So bieten ERP- (Enterprise-Resource-Plan-

ning-) oder MES-(Manufacturing-Executi-

on-) Systeme eine operative Datengrund-

lage zur Ermittlung von Kennzahlen oder

zum Erstellen von Analyse-Charts

Der Erfolg von Business Intelli-

gence liegt in der technischen

Umsetzung

Nur eine technisch saubere Loumlsung die in

der Anwendung auch Spaszlig macht wird

zum gewuumlnschten Erfolg fuumlhren Beschaumlf-

Mobiler Zugriff auf aktuelle Produktionsdaten

Business Intelligence uumlberwindet die organisatorische Grenze von der Geschaumlftsebene

in den Shopfloor Meister und Produktionsleiter koumlnnen bei Meetings direkt auf aktuelle

Kennzahlen und Analyse-Charts aus der Produktion zuruumlckgreifen Ausgedruckte Excel-

Tabellen oder handschriftliche Journalbuumlcher gehoumlren der Vergangenheit an

V O N I N G C H R I S T I A N E R L I N G E R

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

Business Intelligence nach dem Selbstbedienungsprinzip liegt im Trend Einfach und fl exibel

Charts zusammenstellen und aktuelle Auswertungen visualisieren

Mit einer mobilen Anwen-

dung lassen sich ortsun-

abhaumlngig und in Echtzeit

Kennzahlen Analysen und

Prozesszustaumlnde abrufen

2 2 0 1 1 17

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

tigt man sich mit Unternehmensdaten

wird man schnell erkennen koumlnnen dass

sehr groszlige Datenmengen und eine hohe

Abhaumlngigkeitskomplexitaumlt zutage treten

werden Performance ist daher der Schluumls-

sel zum Erfolg In-Memory-Technologien

bieten heute die entsprechenden Moumlg-

lichkeiten hoch-performante Datenzugrif-

fe zu realisieren Dabei werden Informati-

onen aus Datenbanken nicht mehr von

der Festplatte gelesen sondern in einem

Arbeitsspeicher vorgehalten Antwortzei-

ten unter einer Sekunde sind so realisier-

bar Analyse-Ergebnisse und Kennzahlen

lassen sich in Echtzeit berechnen und vi-

sualisieren Mobile Anwendungen spielen

dabei eine wichtige Rolle Bei kritischen

Unternehmensdaten wird allerdings die

Sicherheit nach wie vor im Vordergrund

stehen Denn was passiert mit den Daten

aus dem Arbeitsspeicher bei einem Ser-

ver-Crash Wie weit sind die technischen

Loumlsungen fortgeschritten um in einer

ausschlieszliglichen In-Memory-Anwendung

beim Crash keine Daten zu verlieren Fra-

gen die durchaus berechtigt sind und in

der Fachwelt sehr diff erenziert diskutiert

werden Oftmals sind Marketingsansaumltze

der groszligen Hersteller ausschlaggebend

fuumlr geaumluszligerte Meinungen

Der Industrieanwender wird die

Richtung vorgeben

Schlussendlich wird der Kunde ent-

scheiden wie er seine Datenverarbei-

tung kuumlnftig erledigen moumlchte Fakt ist

dass hohe Anspruumlche an Bedienkomfort

und Datensicherheit gestellt werden In

Fachkreisen wird daher haumlufi ger daruumlber

gesprochen warum nicht beide Tech-

nologien In-Memory und klassisches

Datawarehousing in Kombination zum

Einsatz kommen koumlnnen So genannte

hybride Technologien zeichnen sich ab

Dabei werden die Daten weiterhin in re-

lationalen Datenbanken geschrieben die

Zugriff sdaten allerdings im Cache vorge-

halten Somit werden die Zugriff e auf die

Datenbank verhindert aber die Informa-

tionen trotzdem in die Datenbank ge-

schrieben Enorm verkuumlrzte Zugriff szei-

ten ohne dabei die Datensicherheit aus

dem Auge zu verlieren sind so moumlglich

Moderne Softwarehaumluser stellen

sich der Herausforderung

Agilitaumlt ist eine Eigenschaft die die Zu-

kunft der Produktionsunternehmen in Eu-

ropa mit beeinfl ussen wird Dafuumlr ist eine

entsprechende Softwareunterstuumltzung

notwendig Business Intelligence ist heute

bei vielen Unternehmens-Softwareloumlsun-

gen ein Thema So auch im klassischen

Fertigungsbereich wo BI-Loumlsungen in Ver-

bindung mit einem MES-System zum Ein-

satz kommen sollten Das stellt die MES-

Anbieter vor eine groszlige Herausforderung

die Einsatz und Entwicklungs-Know-how

verlangen

Die PROXIA Soft-

ware AG ein junges

bayrisches Soft-

wareunternehmen

hat sich dieser Aufga-

benstellung gewid-

met Dieses Unterneh-

men kann heute seine

Kunden mit einem

MES-Softwaresystem

und einer BI-Loumlsung

mit zukunftstraumlchtiger

Softwaretechnologie

ausstatten Die Modu-

le KPIweb und DASH

web bilden neben den

klassischen MES-Mo-

dulen MDEBDE Leit-

standFeinplanung

PEPPersonaleinsatz-

planung usw die Busi-

ness-Intelligence-An-

wendung fuumlr die

Produktion Diese BI-

Module sind mit hybri-

der Datenverarbei-

t u n g s t e c h n o l o g i e

ausgestattet und koumln-

nen als Mobile-An-

wendung zum Einsatz

kommen Anspruumlche zu kanalisieren und

daraus die beste Loumlsung zu entwickeln

steht im Vordergrund der PROXIA-Ent-

wicklungsabteilung r t

Christian Erlinger ist bei der PROXIA Software

AG fuumlr das Produktmarketing zustaumlndig

KENNZIFFER DEM22714

PROJEKT [erfolg]Wojtek Czyz ist einer der besten deutschenLeichtathleten im Behindertensport Gemeinsammit proALPHA wird der mehrfache Weltmeister und Paralympics-Sieger bei seinem PROJEKT London 2012 [erfolge] feiern

Anspruch von proALPHA ist es jedes PROJEKT im Sinne unserer Kunden zum [erfolg] zu fuumlhren Unsere innovativen Technologien und Service-leistungen werden bereits heute von mehr als 1700 zufriedenen Kunden weltweit eingesetzt

wwwproalphadeDie ERP-Loumlsung fuumlr den Mittelstand

Alle PROXIA-Web-Applikationen werden auf Basis des Browser-Plug-ins Microsoft Silverlight

programmiert Microsoft Silverlight hat sich als ideale Plattform fuumlr komplexe Geschaumlftsan-

wendungen im Internet etabliert

2 2 0 1 118

DAS ERREICHEN der Unternehmensziele

einer leistungsfaumlhigen Fabrik ist heute ab-

haumlngig von schnellen Reaktionszeiten und

kurzen zuverlaumlssigen Prozessketten sowie

einer entsprechenden Qualitaumltssicherung

Insbesondere im Umfeld der SMT (Surface-

Mount-Technology-) Fertigungslinien hat

Praumlzision houmlchste Prioritaumlt Hier muss ge-

waumlhrleistet sein dass die Elektroniken va-

riantenkonform produziert werden keine

fehlerhaften Materialchargen verbaut und

eine durchgaumlngige Materialchargendoku-

mentation gewaumlhrleistet ist Aus diesem

Grund setzen immer mehr Elektronikpro-

duzenten Manufacturing-Execution-Syste-

me (MES) ein um unter anderem Produkte

durchgaumlngig in Echtzeit ruumlckverfolgen zu

koumlnnen

Mittels der durch das MES dokumentier-

ten Erfassung aller fertigungsrelevanten

Daten koumlnnen Auff aumllligkeiten erkannt und

analysiert Prozessparameter geaumlndert

und Abstellmaszlignahmen eingeleitet wer-

den Durch die anschlieszligende Analyse der

Ergebnisse laumlsst sich die Wirkung des Ver-

besserungsprozesses uumlberpruumlfen Die Pro-

zessguumlte kann auf diese Weise optimiert

und die Produktion fehlerhafter Produkte

verhindert werden

Dabei sollte das Manufacturing-Executi-

on-System jedoch nicht nur umfangreiche

und luumlckenlose Informationen sammeln

sondern bereits waumlhrend des Fertigungs-

prozesses fehlerhafte Prozessschritte und

unzulaumlssige Komponenten detektieren

Durch das Prinzip der bdquoVorsorge anstatt

Nachsorgeldquo sind kurze Reaktionszeiten

moumlglich und Fehler koumlnnen bereits im

Keim erstickt werden was eine hohe Quali-

taumlt bei gleichzeitiger Minimierung der Feh-

lerrate und Steigerung der Produktivitaumlt

erzielt

Fehlern auf der Spur

Moumlglich wird die Umsetzung der Optimie-

rungszielsetzungen durch Loumlsungen wie

die Java-EE-basierte iTACMESSuite 7 die

umfangreiche Ruumlckverfolgbarkeits- und

Prozessverriegelungs-

funktionalitaumlten besitzt

Die Loumlsung uumlbernimmt

die komplette Dokumen-

tation und Analyse der

Produkt- und Prozess-

daten aus der laufenden

Produktion und traumlgt

somit zur Einhaltung

der hohen Traceability-

Anforderungen in der

Elektronikindustrie bei

Technisch realisiert wird

dieser Vorgang durch

standardisierte Schnitt-

stellen zu verschiedenen

ERP- und PLM-Syste-

men Uumlber diese wer-

den Stammdaten (wie

etwa Materialstammda-

ten Stuumlcklisten usw) und Bewegungsda-

ten (Materialchargen Fertigungsauftraumlge

Auftragsruumlckmeldungen von Mengen und

Materialverbraumluchen) uumlbernommen und

wieder an das ERP zuruumlckgemeldet Fuumlr je-

des (Halb-)Erzeugnis laumlsst sich so nachvoll-

ziehen welche Prozessschritte wie Pasten-

druck SMD-Bestuumlckung Refl owloumlten AOI

usw zu welchem Zeitpunkt und unter wel-

chen Bedingungen durchlaufen wurden

Die Erfassung aller relevanten Betriebs-

daten erfolgt uumlber eine bidirektionale An-

lagenintegration Diese Informationen

koumlnnen in Echtzeit ausgewertet und ana-

lysiert werden So lassen sich Produktions-

mengen StoumlrgruumlndeAusfallzeiten und

Bauelement-Abwuumlrfe uumlberpruumlfen und op-

timieren

Die BE-Abrufdaten (Bauelemente) wer-

den dabei automatisiert ausgelesen verifi -

ziert und abgespeichert sowie in zeitnahen

Ruumlckmeldeprozessen an das ERP-System

zuruumlckgegeben Durch die automatisch er-

fassten BDE-Daten (Stuumlckzahlen und Takt-

zeiten) ermoumlglicht das MES eine objektive

Analyse der Nutzungsgrade ohne manuel-

le Eingabe so dass ein einfacher Abgleich

zwischen Soll- und Ist-Zustand erfolgen

kann Die Dokumentation des Ist-Zustan-

des erhoumlht dabei die Transparenz fuumlr alle

Beteiligten

Im Ernstfall Prozessverriegelung

Die meisten Manufacturing-Execution-

Systeme ermoumlglichen die einfache passive

Ruumlckverfolgbarkeit Wenige Loumlsungen wie

die iTACMESSuite 7 verfuumlgen uumlber eine

Middleware-Technologie um eine aktive

Traceability mit entsprechenden Prozess-

verriegelungsmechanismen zu unterstuumlt-

zen Die Prozessverriegelung wird mittler-

weile in einem Groszligteil der verschiedenen

Traceability-Anforderungen von VW BMW

Daimler usw gefordert Dieser Vorgang

SMT-Prozesse im Griff Die Oberflaumlchenmontage von elektronischen Bauelementen auf die Leiterplatte (SMT-Bestuumlckung) erfordert

Praumlzision und Fehlerfreiheit vom ersten bis zum letzten Prozessschritt Mittels Manufacturing-Execution-Syste-

men (MES) koumlnnen Produktionsprozesse gesteuert kontrolliert und verbessert werden Die iTACMESSuite 7

bietet dazu eine standardisierte Anbindung an die SMT-Anlagen von Assembleon Fuji ASM und Panasonic

V O N M I C H A E L F I S C H E R

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

SMT-Produktion bei RAFI

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

uumlberpruumlft die Produkte in jedem einzelnen

Prozessschritt bewertet sie mit den Krite-

rien bdquoGutldquo bdquoNacharbeitldquo oder bdquoAusschussldquo

und uumlbernimmt die Verifi kation gegen die

Produktstuumlckliste Anschlieszligend fuumlhrt das

System sie gegebenenfalls einem defi nier-

ten Reparatur-Ablauf zu

In jeder Produktionsstufe wird dabei

gepruumlft ob die vorgegebenen Kompo-

nenten sowie Bauteile verbaut und die

festgelegten Prozessparameter fuumlr die

Produktion eingehalten wurden Treten

an irgendeiner Stelle Fehler auf so wird

die entsprechende Baugruppe nicht

weiter verarbeitet sondern durchlaumluft

einen zuvor defi nierten Eskalationsweg

Es erfolgt dann eine Analyse-Reparatur-

Nachpruumlfung oder die vollstaumlndige Aus-

schleusung der Baugruppe

SMT-Anlagen einfach anbinden

Um eine nahtlose Einbindung der MES-

Loumlsung mit all ihren Funktionalitaumlten in

die SMT-Fertigungsumgebung zu ermoumlg-

lichen hat iTAC basierend auf seinem

API-Service anlagenspezifi sche Standard-

schnittstellen zu den SMT-Anlagen von

Assembleon Fuji ASM und Panasonic in-

tegriert So lassen sich die Systeme der ver-

schiedenen Anbieter auf einfache Weise

anbinden ndash von Labeling-Systemen uumlber

Siebdruckautomaten bis hin zu den nach-

folgenden AOI-Pruumlfsystemen Damit wird

die standardisierte und skalierbare Integ-

ration unterschiedlicher Maschinentypen

und Hersteller entsprechend der jeweili-

gen Anforderungen sichergestellt

bdquoWir sind der einzige MES-Hersteller der

seinen Kunden Plug amp Play-Schnittstellen

zu den vier SMT-Equipmenttypen anbie-

tet Der Markt der Manufacturing-Execu-

tion-System-Anbieter ist zwar umfassend

jedoch unterscheiden sich die Produkte

ndash bedingt durch die jeweilige Historie ndash in

ihrem Loumlsungsansatz sowie im Funktions-

umfang teilweise erheblich In den High-

Volume-Fabriken unserer Kunden haben

wir bis zu zwanzig SMT-Anlagen verschie-

dener Anlagenhersteller integriert Dies

zeigt dass die Nachfrage hier entspre-

chend hoch istldquo erklaumlrt Martin Heinz Vice

President Operations bei iTAC

Auf Nummer sicher Compliance

Fuumlr alle fertigungsnahen Betriebe spielt

beim Einsatz eines Manufacturing-Executi-

on-Systems immer das Thema Compliance

und insbesondere im Automotive-Bereich

die Normierungen eine groszlige Rolle Denn

die Einhaltung von Standards Regulierun-

gen und Richtlinien sind fuumlr Hersteller un-

abdingbar um im Elektronikzulieferer-

Markt zu bestehen Das MES unterstuumltzt

die Umsetzung der Vorschriften ndash bei-

spielsweise muumlssen in verschiedenen

Branchen saumlmtliche Produktions- und Ver-

sandstufen ruumlckverfolgbar sein Die Um-

setzung der Vorgaben schaff t Nachhaltig-

keit und hohe QualitaumltbdquoEine SMT-Anlage

die nicht die Compliance-Anforderungen

erfuumlllt kann im Markt nicht bestehen Un-

ternehmen die sich nach wichtigen Nor-

men richten erzielen auf Dauer einen Wis-

sens- und Wettbewerbsvorsprung Die

Richtlinien dienen der Qualitaumlts sicherung

dem Schutz der Gesellschaft und tragen

zur Verstaumlndigung beildquo erklaumlrt Dieter Meu-

ser Technologievorstand der iTAC Soft-

ware AG und ergaumlnzt bdquoEin Manufacturing-

Execution-System kann einen wesentlichen

Beitrag leisten um Normen besser einhal-

ten zu koumlnnenldquo bw

KENNZIFFER DEM22664

Die Welt der Metallbearbeitung

The world of metalworking

INFOVDW ndash Generalkommissariat EMO Hannover 2011Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken eVCorneliusstrasse 4 60325 Frankfurt am Main GERMANYTel +49 69 756081-0 Fax +49 69 756081-74emovdwde middot wwwemo-hannoverde

Mit der Bahn zur EMO Hannover fuumlr

Hin- und Ruumlckfahrt in der 2 Klasse ab allen innerdeutschen

Bahnhoumlfen Das Angebot ist guumlltig vom 170911 ndash 260911

und buchbar uumlber Tel +49 (0)1805 000 689 (014 EuroMin)

oder wwwemo-hannoverde

99 EUR inkl Tages-Eintrittskarte

2 2 0 1 120

I N D E R betrieblichen Praxis wird der

durchgaumlngigen methodischen Unter-

stuumltzung von Fabrikplanung und an-

schlieszligender Inbetriebnahme Anlauf

und auch laufendem Betrieb von Produk-

tionsanlagen besondere Aufmerksamkeit

geschenkt da in diesen Phasen noch Ver-

besserungspotenziale ausgeschoumlpft wer-

den koumlnnen beispielsweise durch eine

durchgaumlngige Engineering-Kette ohne

manuelle Datenuumlbertragungen Dieser

durchgaumlngige Engineering-Prozess von

der Fabrikplanung bis in den realen Be-

trieb ist das erste Hauptziel des digita-

len Fabrikbetriebs Das zweite Hauptziel

liegt darin das aus der Entwicklung von

Produkten bekannte Dilemma zwischen

Kostenfestlegung und Kostenbeeinfl us-

sung (Bild 1) anzugehen indem in den

fruumlhen Phasen in denen die Herstellkos-

ten des Produkts und laufenden Kosten

der Produktion beeinfl usst und festge-

legt werden die Sicherheit erhoumlht wird

dass Planungsergebnisse der spaumlteren

Realitaumlt moumlglichst nahe kommen

Defi nition

Grundsaumltzlich muss ein Fabrikbetrieb

der im Rechner abgebildet verifi ziert

Digitaler FabrikbetriebNach der VDI-Richtlinie 4499 ist die digitale Fabrik ein bdquoOberbegriff fuumlr ein umfassendes Netzwerk von digitalen

Modellen Methoden und Werkzeugen ndash unter anderem der Simulation und 3D-Visualisierung ndash die durch ein

durchgaumlngiges Datenmanagement integriert werden Ihr Ziel ist die ganzheitliche Planung Evaluierung und

laufende Verbesserung aller wesentlichen Strukturen Prozesse und Ressourcen der realen Fabrik in Verbindung

mit dem Produktldquo (VDI 4499 Blatt 1 S 3) Diese Definition verdeutlicht dass die digitale Fabrik bis in den realen

Betrieb einer Fabrik hineinreicht allerdings ist in Blatt 1 hauptsaumlchlich beschrieben wie sie Aufgaben der Fa-

brikplanung unterstuumltzt Darum hat eine weitere Arbeitsgruppe des VDI sich die Aufgabe gestellt die Lebens-

phasen des Fabrikbetriebs die zugehoumlrigen Methoden und Werkzeuge sowie den Nutzen ihrer Anwendung zu

beschreiben Ergebnis ist das Blatt 2 der Richtlinie 4499 mit dem Titel bdquoDigitaler Fabrikbetriebldquo Der digitale Fa-

brikbetrieb deckt damit einen Teilumfang der digitalen Fabrik ab

V O N D R O L A F S A U E R U N D M I R I A M S C H L E I P E N

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

2 2 0 1 1 21

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

und verbessert wird die Anforderung

erfuumlllen den realen Betrieb einer Fabrik

so realistisch wie moumlglich darzustellen

vor allem auch was sein Zeitverhalten

betriff t Damit werden beispielsweise

an den digitalen Fabrikbetrieb Echtzeit-

anforderungen gestellt wie sie im rea-

len Betrieb auftreten Daran scheitern

heute noch viele Werkzeuge vor allem

dann wenn mehr als eine einzelne Anla-

ge oder Zelle betrieben werden soll Die

Arbeitsgruppe hat darum die folgende

Defi nition fuumlr digitalen Fabrikbetrieb

gewaumlhlt deren Umsetzung in die Praxis

vermutlich schrittweise etwa aufgrund

leistungsfaumlhigerer Hardware erfolgen

wird

bdquoDer digitale Fabrikbetrieb bezeich-

net die Nutzung und das Zusammen-

wirken von Methoden Modellen und

Werkzeugen der digitalen Fabrik die bei

der Inbetriebnahme einzelner Anlagen

dem Anlauf mehrerer Anlagen und der

Durchfuumlhrung realer Produktionspro-

zesse eingesetzt werden Ziele sind die

Absicherung und Verkuumlrzung des An-

laufs sowie die betriebsbegleitende und

kontinuierliche Verbesserung der Seri-

enproduktion

Dazu wird das dynamische Verhalten

einzelner Produktionsanlagen und kom-

plexer Produktionssysteme und -prozes-

se einschlieszliglich der Informations- und

Steuerungstechnik realitaumltsnah abgebil-

det Virtuelle und reale Komponenten

koumlnnen dabei miteinander gekoppelt

sein Auf Basis eines durchgaumlngigen Da-

tenmanagements nutzt der digitale Fa-

brikbetrieb die Ergebnisse der Produkti-

onsplanung in der digitalen Fabrik und

stellt seinerseits Daten fuumlr operative IT-

Systeme bereit Bei der Nutzung in der

Serienproduktion werden die Model-

le laufend der Realitaumlt angepasstldquo (VDI

4499 Blatt 2 S 2)

Das in der Defi nition als gegeben an-

genommene durchgaumlngige Datenma-

nagement ist in der Praxis bisher nur in

Ansaumltzen anzutreff en da die bdquoWeltenldquo

der Planung und des operativen Be-

triebs und damit auch die sie unterstuumlt-

zenden IT-Systeme nur langsam zusam-

menwachsen Darum arbeiten weitere

Arbeitsgruppen des VDI daran dieses

durchgaumlngige Datenmanagement zu

beschreiben beziehungsweise konkrete

Inhalte der zwischen den bdquoWeltenldquo aus-

zutauschenden Daten zu defi nieren (VDI

4499 Blatt 3 sowie VDI 5600 Blatt 2)

Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs

In dem neuen Blatt 2 der VDI-Richtli-

nie 4499 haben Experten aus Industrie

Dienstleistung Softwarehaumlusern und In-

stituten die Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs und deren Anwendung

auf zwei wesentlichen Anwendungsfel-

dern beschrieben Digitaler Betrieb von

Einzelmaschinen (Werkzeugmaschinen)

und digitaler Betrieb automatisierter

Produktionsanlagen Wichtige Kom-

ponenten des digitalen Fabrikbetriebs

sind beispielsweise die virtuelle Inbe-

triebnahme oder die betriebsbegleiten-

de (Realzeit-) Simulation Am Uumlbergang

aus der Planung in die Inbetriebnahme

und die Serienproduktion wirken vir-

tuelle undoder reale Maschinen und

deren dynamisches Verhalten mit vir-

tuellen undoder realen Anlagensteue-

rungen als Abbild der Logik der Anlagen

zusammen Mit der Verbindung zu uumlber-

lagerten Fertigungsmanagementsyste-

men erlaubt der digitale Fabrikbetrieb

Aussagen uumlber das Gesamtverhalten

von Maschinen und Anlagen vor deren

realem Anlauf

Neben der Defi nition wesentlicher Ge-

sichtspunkte die fuumlr den digitalen Fab-

rikbetrieb von Bedeutung sind werden

moumlgliche Anwendungsgebiete in den

verschiedenen Lebenszyklusphasen ei-

nes Produktionssystems aufgezeigt Ex-

emplarisch fuumlr die Hauptanwendungs-

gebiete werden die Inbetriebnahme

komplexer Fertigungs systeme sowie das

Erzeugen von NC-Bearbeitungs- und

Messprogrammen zum Betrieb von NC-

Werkzeugmaschinen als Teil der Fer-

tigungssysteme erlaumlutert (DENKENA

2009a) Besonderes Augenmerk wird auf

die verwendeten Informations- und Pla-

nungssysteme gelegt

Weiterhin ergeben sich aus dem Ein-

satz dieser Systeme als Teil des digitalen

Fabrikbetriebs neue Moumlglichkeiten fuumlr

ein durchgaumlngiges Datenmanagement

(DEN KENA 2009b) Dieses stellt die Basis

bereit auf der der digitale Fabrikbetrieb

die Ergebnisse aus Planungsphasen der

digitalen Fabrik nutzt und um Daten fuumlr

operative IT-Systeme ergaumlnzt (SCHLEI-

PEN SCHICK SAUER 2008) Somit wer-

den die Modelle der digitalen Fabrik mit

Informationen aus der realen Produktion

gekoppelt und koumlnnen waumlhrend der Se-

rienproduktion weiterverwendet und ak-

tualisiert werden

Einsatz des digitalen Fabrikbe-

triebs in Anwendungsgebieten

der Fertigung

Um den Einsatz sowie die Herausforde-

rungen und Voraussetzungen des digi-

talen Fabrikbetriebs in konkreten An-

wendungsgebieten deutlich zu machen

wurde zwischen den Anwendungsge-

bieten Einzelmaschinen und verkette-

ten Produktionsanlagen unterschieden

Einzelmaschinen zum Beispiel NC-Werk-

zeugmaschinen fokussieren dabei auf

die zu fertigenden Teile waumlhrend bei

automatisierten Fertigungsanlagen die

Bild 1 Kostenfestlegung versus Kostenentstehung (in Anlehnung an EHRLENSPIEL ua

2005 Seite 11)

2 2 0 1 122

Ressourcen der Anlage selbst im Mittel-

punkt der Planung stehen

Die rechnergestuumltzte Fertigungs- und

Prozessplanung umfasst innerhalb des

digitalen Fabrikbetriebs alle rechnerun-

terstuumltzten Taumltigkeiten die erforderlich

sind um fuumlr ein Bauteil Bearbeitungs-

und Messprogramme zur Steuerung ei-

ner NC-Werkzeugmaschine zu erstellen

und in Betrieb zu nehmen

Die Bauteile durchlaufen dabei die

Funktionsbereiche Konstruktion Arbeits-

vorbereitung und Fertigung

NC-Werkzeugmaschinen koumlnnen Teil

einer automatisierten Produktionsanla-

ge sein etwa wenn mehrere Werkzeug-

maschinen durch ein automatisiertes

Materialfl usssystem verkettet sind Bei

automatisierten Produktionsanlagen

spielen das Datenmanagement und die

Modellierung der einzelnen Anlagen-

komponenten eine zentrale Rolle Im Sin-

ne eines digitalen Fabrikbetriebs ist es

erforderlich dass disziplinuumlbergreifend

gearbeitet und modelliert wird Kom-

ponenten werden daher in mechatroni-

schen Objekten als Teil einer umfassen-

den mechatronischen Bibliothek (siehe

Bild 2) beschrieben die alle relevanten

Teilaspekte umfasst Diese mechatroni-

sche Bibliothek ist das Herzstuumlck des di-

gitalen Fabrikbetriebs da hier alle rele-

vanten Daten fuumlr den spaumlteren Betrieb

zusammengefuumlhrt und in Beziehung zu-

einander gesetzt werden

Ausblick

Ohne eine parallel zu den aktuellen Ent-

wicklungsarbeiten laufende Standardi-

sierung wird das Ziel einer permanenten

Planungsbereitschaft in der Fabrik nicht

zu erreichen sein Darum arbeiten Mitar-

beiter des Fraunhofer IOSB in diversen

Standardisierungsgremien zum Beispiel

im VDI-Fachausschuss bdquoMES-Maschinen-

schnittstellen (VDI 5600 Blatt 2)ldquo und

wirken im Gremium bdquoDurchgaumlngiges En-

gineering von Leitsystemen (VDI-GMA FA

612)ldquo mit Mit AutomationML ist ein in-

dustriegetriebenes Konsortium dabei

fuumlr das Engineering von Produktionsan-

lagen einen Standard der Standards zu

entwickeln mit dem der oben geforderte

durchgaumlngige Datenaustausch unabhaumln-

gig von Softwarewerkzeugen moumlglich ist

(DRATH 2010) bw

KENNZIFFER DEM22704

Literaturverzeichnis

DENKENA B AMMERMANN C CA-Technolo-gien in der Fertigungs- und Prozessplanung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)4 S 300ndash305 (=2009a)

DENKENA B AMMERMANN C CHARLIN F Analyse und Optimierung des Datenmanage-ments in variantenreicher Werkstattfertigung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)9 S 787ndash790 (=2009b)

Drath R (Hrsg) Datenaustausch in der Anla-genplanung mit AutomationML Berlin Sprin-ger Verlag 2010

EHLENSPIEL K LINDEMANN U KIEWERT A Kostenguumlnstig entwickeln und konstruie-ren Kostenmanagement bei der integrierten Produktentwick lung Berlin Springer-Verlag 2005

SCHLEIPEN Miriam SCHICK Klaus SAUER Olaf Layoutmanager fuumlr automa tisch erstell-te Prozessfuumlhrungsbilder mit Hilfe von Daten aus der Digitalen Fabrik In Advances in simu-lation for production and logistics applica-tions Hrsg RABE Markus Stuttgart Fraun-hofer IRB Verlag 2008 S 397-406

VDI Richtlinie 4499 Digitale FabrikBlatt 1 Grundlagen und Planung Februar 2008Blatt 2 Digitaler Fabrikbetrieb Maumlrz 2011

VDI Richtlinie 5600 Blatt 3 Logische Schnittstel-le zwischen Maschinen und MES April 2011

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

Bild 2 Gemeinsame Arbeitsweise auf Basis eines gemeinsamen Planungs- und Entwicklungsmodells

(VDI 4499 Blatt 2 S 19)

2 2 0 1 1 23

R F I D - L Ouml S U N G E N I M P R O D U K T I O N S U M F E L D

D I E R F I D - U H F -Technologie wurde in

erster Linie zur Erfassung von Transpon-

dern uumlber groumlszligere Reichweiten entwickelt

Diese Anforderung wird primaumlr im Bereich

der Logistik und der Fahrzeugerfassung

gestellt Moderne RFID-UHF-Systeme bie-

ten bereits sehr gute Ergebnisse und erzie-

len Reichweiten von bis zu 10 Metern Im

Bereich der industriellen Produktion gibt

es aber eine groszlige Anzahl von Anwendun-

gen bei der die gewuumlnschte Reichweite

zwischen wenigen Zentimetern bis hin zu

mehreren Metern liegt

In der Vergangenheit konnte die RFID-

UHF-Technologie nur bei den mittleren

und groszligen Reichweiten punkten speziell

bei sehr kleinen Schreib-Lese-Abstaumlnden

kommt immer noch sehr oft die HF-LF-

Technik zum Einsatz Aufgrund der staumln-

dig steigenden Bedarfe an eine transpa-

rente Fertigungsstruktur muumlssen auch in

der Intralogistik und in der spaumlteren Wa-

renverteilung Reichweiten im mittleren

und groszligen Bereich abgedeckt werden

Ganz ohne Systemwechsel

Da diese Anforderungen nur mit RFID-

UHF geloumlst werden koumlnnen ist oft ein

Systemwechsel innerhalb eines Ferti-

gungsverbundes erforderlich Um die-

ses Problem zu beheben braucht es eine

Erweiterung der Anwendungsbereiche

von RFID-UHF auch auf kleine Reichwei-

ten Erste so genannte Low-Range-UHF-

Systeme sind seit einiger Zeit auf dem

Markt verfuumlgbar Ein defi nierter und stouml-

runempfi ndlicher Erfassungsbereich im

Vergleich zu einer HF-Loumlsung kann da-

mit aber nicht realisiert werden Neueste

UHF-Antennenloumlsungen bieten nun die

Moumlglichkeit in einem kleinen defi nierten

Bereich eine hohe Energiedichte zu kon-

zentrieren um auch Transponder auf me-

tallischem oder leitfaumlhigem Untergrund

mit ausreichend Energie zu versorgen

und ohne nennenswerte Energie in das

Fernfeld zu transportieren

Stoumlrfestigkeit deutlich erhoumlht

Damit werden gleich zwei positive Eff ek-

te erzielt Zum ersten wird die notwendi-

ge Energie da eingesetzt wo sie benoumltigt

wird und zum zweiten koumlnnen die Proble-

me mit der Stoumlrempfi ndlichkeit bei groumlszlige-

ren Reader-Populationen verringert wer-

den Durch eine weitere Verbesserung auf

der Reader-Seite lassen sich mittlerweile

sehr kleine Abstaumlnde zwischen einzelnen

Schreib-Lesestationen erzielen ohne

dass die Reader mit viel Aufwand extern

synchronisiert werden muumlssen

Auf die Auswahl des

Transponders kommt es an

Von Seiten der Tag-Hersteller wird auf

dem Gebiet der Low-Range-Anwendun-

gen ebenfalls einiges an Innovationen

erbracht so dass heute eine breite Aus-

wahl an Nahfeld-Transpondern zur Verfuuml-

gung steht

Falls in der gesamten Prozesskette un-

terschiedliche Identifi kationsreichweiten

notwendig sind koumlnnen durch die Ver-

wendung von Hybrid-Transpondern so-

wohl kleine Reichweiten als auch groumlszligere

Distanzen bis zu drei Meter erzielt wer-

den Diese Eigenschaft wird auf Seiten des

Transponders durch eine spezielle Anten-

nenstruktur erzielt ndash Mehrkosten beim

Transponder entstehen dadurch nicht

RFID im Pharmabereich

Gerade im Bereich der Pharmaindust-

rie ist RFID eine interessante Loumlsung zur

Steuerung von Produktions- und Ver-

packungsschritten Nachfolgend wird

das bereits in der Fertigung verwendete

Transponder-Etikett auch fuumlr logistische

und sicherheitstechnische Anwendun-

gen eingesetzt Durch die Verwendung

der Antennen-Reader-Kombination koumln-

nen sowohl die sehr hohen Geschwin-

digkeiten auf dem Produktionsband von

bis zu 5 Metern pro Sekunde als auch

Reichweiten von bis zu drei Metern er-

zielt werden

RFID-UHF erobert

die Fertigungssteuerung

Durch die rasante Weiterentwicklung der

RFID-UHF-Technologie kann nun nur

durch die Auswahl des richtigen Anten-

nen-Reader-Typs und des passenden

Transponders durchgaumlngig jegliche Au-

to-ID-Applikation von sehr geringen bis

zu groszligen Reichweiten kosteneffi zient

bewaumlltigt werden Alle unterschiedlichen

Identifi kationspunkte in der Produkten-

stehungskette arbeiten mit dem einma-

lig auf das Produkt aufgebrachten Hyb-

rid-Transponder Die Kosten fuumlr den Tag

fallen nur einmal an Oft verbleibt der Tag

ein Leben lang auf dem Produkt und

kann auch im Servicefall wieder ausgele-

sen werden Durch den stetig steigenden

Trend zur Erhoumlhung der Fertigungseffi zi-

enz bieten nun die neuen RFID-UHF-

Technologien groszlige Chancen im harten

Wettbewerb zu bestehen bw

KENNZIFFER DEM22672

Skalierbare Loumlsungen im IndustrieumfeldDie RFID-Technologie ist aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken Der in der Vergangenheit

notwendige Wechsel zwischen verschiedenen Kommunikationsstandards war ein groszliges Hindernis zur durch-

gaumlngigen Einfuumlhrung der RFID-Technologie in der gesamten Wertschoumlpfungskette

V O N T H O M A S B R U N N E R

Einsatz der RFID-UHF-Technologie in der Produktion

Bilder Kathrein

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E D I T O R I A L

Inhalt

03 bdquoQualitaumltssicherungldquo gefeiert Nachlese Fachmesse Control

04 Aktuell News aus der Branche

06 Analysen ndash Probleme ndash LoumlsungenStudie zu Produktionskennzahlen

09 Manufacturing Excellence DaysProzesse optimieren mit MES

10 Mit individuellen Workfl ows zum agilen FertigungsmanagementTitelstory FAUSER JobDISPO Core

12 Qualitaumltskosten deutlich senkenTraceability-Loumlsungen

14 Produktion mit Mobile AppsMobile IT-Loumlsungen in Produktionsumgebungen

16 Mobiler Zugriff auf aktuelle ProduktionsdatenBusiness Intelligence in der Fertigung

18 SMT-Prozesse im Griff MES ermoumlglicht umfassende Surface-Mount-Technology-Anlagenintegration

20 Digitaler FabrikbetriebLogische Schnittstelle zwischen Maschinen und MES

23 Skalierbare Loumlsungen in der IndustrieRFID-Loumlsungen im Umfeld der Produktion

L I E B E L E S E R

die Produktionssteuerung anhand von Kennzahlen zu op-

timieren wird fuumlr Fertigungsunternehmen immer wichti-

ger Zu diesem Ergebnis kommt eine Erhebung der FELTEN

Group in der eine aktuelle Studie unter mittelstaumlndischen

und groszligen Produktionsunternehmen den Ergebnissen ei-

ner gleichen Befragung aus dem Jahr 2009 gegenuumlberge-

stellt wird Danach geben die Firmen aumlhnlich wie 2009 fast

zu zwei Dritteln an dass Key Perfomance Indicators (KPI) immer wichti-

ger fuumlr das effi ziente Management von Fertigungsprozessen werden fuumlr

weitere 24 Prozent haben sie eine mittlere Bedeutung Das hohe Ansehen

von KPIs ist nicht unbegruumlndet schlieszliglich geben diese Daten bei richtiger

Anwendung und praumlziser Auswertung eine hilfreiche Auskunft zu Bear-

beitungszeiten Ausschussquoten Nutzungsgraden oder zu Qualitaumltskos-

ten Ebenso lassen sich Fehlerhaumlufi gkeiten und Prozessstabilitaumlt sinnvoll

erheben Damit liefern KPIs wichtige Informationen fuumlr Produktionsver-

antwortliche die richtigen Maszlignahmen zu ergreifen Der Trend geht nun

in Richtung mobiler Kennzahlennutzung Der Anwender muss keine Soft-

ware mehr installieren um die aktuellen Produktionskennzahlen abzuru-

fen Er kann sie per Browser ortsungebunden einsehen oder auf seinem

Smartphone oder Tablet-PC kontrollieren Kontrolle ohne Grenzen also

Rainer Trummer Chefredakteur

Kennziff ern

Liebe Leser

Sie fi nden unter den meisten Artikeln eine Kenn-

ziff er Unter wwwdigital- engineering-magazin

dedm koumlnnen Sie nach Eingabe der jeweiligen

Kenn ziff er weitere Informa tionen zum betreff en-

den Artikel abrufen

Titelbild FAUSER AG

JobDISPO ERP MES

MDE BDE EAI

Die FAUSER

AG entwickelt

vertreibt und

wartet seit 1994

die Software-

Suite JobDISPO

ndash eine modular

aufgebaute

Plattform von

Loumlsungen fuumlr ERP MES MDE

BDE und EAI

An vier Standorten in Deutsch-

land von einer Tochterfi rma

in Ungarn und zahlreichen

Vertriebs- und Service-Part-

nern in Europa und den USA

werden derzeit 700 Kunden

betreut Mittelstaumlndische

Unternehmen in produzieren-

den Branchen der Metall- und

Kunststoff bearbeitung ebenso

wie in Handel oder Dienst-

leistung profi tieren von den

fl exibel anpassbaren und in-

tuitiv bedienbaren JobDISPO-

Loumlsungen

Mit JobDISPO Core praumlsentiert

die FAUSER AG eine revoluti-

onaumlre neue Technologie die

zunaumlchst in den Modulen MES

und MDEBDE zum Ausdruck

kommt Hier erhoumlht sich die

Rechenleistung um den Faktor

zehn bei Aktualisierungen

der bekannten bdquoPlantafelldquo

und anderen MES-typischen

Szenarien Zugleich wurde die

Anpassbarkeit des Systems

durch Routinen und Workfl ows

erweitert ohne die Philosopie

einer fuumlr alle Anwender gleich-

bleibenden Standardfunktio-

nalitaumlt zu verlassen JobDISPO

Core wird auf der EMO in

Hannover in Halle 25 an Stand

J 33 praumlsentiert

Kontakt

FAUSER AG

Stephanie Scheidler

Gutenbergstraszlige 5

D-82205 Gilching

Telefon +49 (0) 81 05 77 98 -0

Telefax +49 (0) 81 05 77 98 -77

E-Mail infofauser-agcom

Internet wwwjobdispocom

D

A

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w

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P

Impressum

Herausgeber und Geschaumlftsfuumlhrer

Hans-J Grohmann (hjgwin-verlagde)

DIGITAL MANUFACTURING im Internet

httpwwwdigital-manufacturing-magazinde

So erreichen Sie die Redaktion

Chefredaktion Rainer Trummer (viSdP) rtwin-verlagde

Tel 0 81 06 350-152 Fax 0 81 06 350-190

Redaktion

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Textchef Armin Kraumlmer (-156 akwin-verlagde)

Mitarbeiter dieser Ausgabe

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Michael Fischer Sven O Rimmelspacher Dr Olaf Sauer

Miriam Schleipen Wolfgang Stock

So erreichen Sie die Anzeigenabteilung

Anzeigenverkaufsleitung

Martina Summer (0 81 06 30 61 64 mswin-verlagde)

Mediaberatung

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Anzeigendisposition Chris Kerler (-220 ckewin-verlagde)

So erreichen Sie den Abonnentenservice

ABO Postfach 14 02 20 80452 Muumlnchen

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Vertriebsleitung Ulrich Abele (uawin-verlagde)

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BildnachweisFotos falls nicht gekennzeichnet Werkfotos

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Produktion und Herstellung

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und Abbildungen an den Verlag erteilt der Verfasser dem

Verlag das Exklusivrecht zur Veroumlff entlichung Fuumlr unverlangt

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Katalog Partnerloumlsungen fuumlr HP Systeme

D I E 2 5 C O N T R O L ndash FA C H M E S S E F Uuml R Q U A L I TAumlT S S I C H E R U N G

E S WA R ein rauschendes Fest das von

hervorragenden Geschaumlftskontakten bis

hin zu konkreten Auftraumlgen auch wirt-

schaftlich sehr gut lief Denn mit 820 Aus-

stellern aus 27 Laumlndern der Erde wurde

die CONTROL ndash Fachmesse fuumlr Qualitaumlts-

sicherung 2011 auch im Jubilaumlumsjahr ih-

rem Ruf als Welt-Leitmesse fuumlr alle Belan-

ge der Qualitaumltssicherung mehr als nur

gerecht ndash davon zeugen nicht zuletzt die

24462 Fachbesucher aus 72 Nationen

Dies bedeutet gegenuumlber dem Vorjahr

eine weitere Steigerung der Internatio-

nalitaumlt um 5 Prozent auf nun insgesamt

22 Prozent internationale Fachbesucher

Schon am ersten Messetag dem 3 Mai

draumlngten die Fachbesucher in die insge-

samt vier vollbelegten Hallen der Lan-

desmesse Stuttgart und dieser Zustrom

sollte bis zum Ende der Messe am Freitag

dem 6 Mai anhalten Das hatten selbst

die kuumlhnsten Optimisten unter den Aus-

stellern und auch beim Veranstalter dem

privaten Messeunternehmen P E Schall

GmbH amp Co KG so nicht fuumlr moumlglich ge-

halten obschon die Erwartungshaltung

wegen der wieder guten Wirtschaftslage

keineswegs gedaumlmpft war Gitta Schlaak

die langjaumlhrige Projektleiterin der CON-

TROL charakterisierte die Stimmungsla-

ge so bdquoEs war einfach grandios wie viele

Aussteller den 25 Geburtstag der CON-

TROL als ihre wichtigste Business-Platt-

form nutzten um sich in neuer Staumlrke

mit edel designten und aufwaumlndig ge-

stalteten Staumlnden sowie ihren aktuellsten

Produkten den Fachbesuchern aus allen

Maumlrkten dieser Welt zu praumlsentieren Es

war wie aus dem Schmuckkaumlstchen und

die Fachbesucher trugen mit der Vergabe

von konkreten Auftraumlgen sowie der nach-

druumlcklichen Nachfrage nach Produkten

und Loumlsungen fuumlr ihre QS-Anforderungen

von Anfang an zum guten Gelingen beildquo

Von Erfolg gekroumlnt waren schlieszlig-

lich auch die houmlchst informativen Be-

gleitveranstaltungen etwa die beiden

Aussteller-Foren in Halle 1 und in Hal-

le 7 sowie die erneut veranstaltete Son-

derschau bdquoberuumlhrungslose Messtechnikldquo

der Fraunhofer Allianz Vision Daruumlber

hinaus konnten sich die Themenparks

bdquoQualitaumltssicherung in der Medizintech-

nikldquo und neu bdquoAktuatorikldquo so gut in Sze-

ne setzen dass auch von dort Erfolgs-

meldungen zu Auftraumlgen und wichtigen

Entscheider-Kontakten eintrudelten Gut

angenommen wurde auch der erstmals

off erierte bdquoMesse-Coachldquo des Fraunho-

fer Instituts IPM so dass schon jetzt die

Fortsetzung ins Auge gefasst wird Spe-

ziell die partnerschaftliche Zusammen-

arbeit der Fachmesse CONTROL und der

genannten Institutionen ist als einer der

Bausteine fuumlr den internationalen Erfolg

der CONTROL anzusehen weil die Part-

ner mehr als nur bdquoideelle Mit-Traumlgerldquo sind

und weil damit das Time to Market neuer

Technologien wesentlich schneller von-

statten geht

Den Glanzpunkt der 25 CONTROL setz-

te schlieszliglich die Verleihung des Kom-

petenzpreises Baden-Wuumlrttemberg der

auch im Jahr 2011 in den beiden Katego-

rien bdquoUnternehmenldquo und bdquoUnternehmerldquo

vergeben werden konnte Als Unterneh-

men wurde die Firma Wilhelm Layher

GmbH amp Co KG Guumlglingen-Eibensbach

und als Unternehmer Ernst Prost aus Ulm

ausgezeichnet Die Firma Layher ist Her-

steller von Systemgeruumlsten und erhielt

den Preis unter anderem fuumlr ihre bdquoge-

lebteldquo Innovationskultur die strikt auf

die Anforderungen der Kunden und auf

den Nutzenmehrwert fuumlr die Anwender

ausgerichtet ist Der Unternehmer Ernst

Prost geschaumlftsfuumlhrender Gesellschafter

des Motorenoumllspezialisten Liqui Moly er-

hielt die begehrte Auszeichnung bdquofuumlr sei-

ne Menschlichkeit und den Mut die er

als Schluumlssel fuumlr den Erfolg seines Unter-

nehmens ansieht jedoch das wirtschaft-

liche Agieren immer als gesellschaftliche

Pfl icht verstehtldquo

Die 26 CONTROL fi ndet vom 08 bis 11

Mai 2012 erneut in den Hallen der Lan-

desmesse Stuttgart statt bw

KENNZIFFER DEM22673

bdquoQualitaumltsicherungldquo gefeiertMit einem groszligen Jubilaumlums-Erfolg verzeichnete die Control 2011 das Niveau von 2008 Die Internationalitaumlt

der Fachbesucher ist gestiegen und zugleich konnten konkrete Auftraumlge und Entscheider-Kontakte geknuumlpft

werden wie seit langen nicht mehr

Bild

Lan

de

sme

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N E W S A U S D E R B R A N C H E

L E U Z E E L E C T R O N I C

RFID-Produkte jetzt auch im UHF-Bereich

Leuze electronic erweitert

sein RFID-Produktspektrum

um weitere stationaumlre und

mobile Schreib-Lesegeraumlte

die aufgrund des UHF-Be-

reichs fuumlr Anwendungen in

der Intralogistik praumldesti-

niert sind Die neuen Gerauml-

te im Frequenzbereich von

03 bis 3 GHz (UHF) ermoumlg-

lichen houmlhere Reichwei-

ten und damit die Loumlsung

neuer Aufgabenstellungen

die hohe Lesereichweiten

erfordern Dies ist speziell

in der Intralogistik der Fall

beispielsweise bei der Stap-

lererkennung Verladetor-

zuordnung und im Ladungs-

traumlgermanagement Auch

im Single-Use-Bereich etwa

beim Paletten-Tracking

sind UHF-Geraumlte ndash bauart-

bedingt und betriebswirt-

schaftlich betrachtet ndash inte-

ressant Fuumlr Reichweiten bis

15 m und Lesegeschwindig-

keiten bis 6 ms ist das kom-

pakte Schreib-Lesegeraumlt

RFU61SL100 und fuumlr Reich-

weiten bis 5 m und Lesege-

schwindigkeiten bis 10 ms

das RFU81SL100 die erste

Wahl Diese stationaumlren Ge-

raumlte koumlnnen basierend auf

den Werkseinstellungen in

vielen Anwendungen sofort

eingesetzt oder durch Para-

metrieren uumlber Charakter-

strings ganz einfach von der

SPS angepasst werden Im

mobilen RFID-Bereich stehen

dem Anwender kombinierte

1D2D- sowie UHF-Geraumlte zur

Wahl Mit diesen Erweiterun-

gen bei den stationaumlren und

mobilen Schreib-Lesegerauml-

ten und der entsprechenden

Transponder-Auswahl baut

Leuze electronic seine starke

Position im Identbereich wei-

ter aus Alle Geraumlte unterstuumlt-

zen den EPC1Gen2-Standard

und bieten uumlber die zuge-

houmlrigen Anschlusseinheiten

eine hohe Flexibilitaumlt bei der

Vernetzung So sind bei Ein-

zelstationen RS232-Schnitt-

stellen und im Blick auf die

feldbusbasierende Vernet-

zung Schnittstellen fuumlr Ether-

net Profi bus Profi net Inter-

bus oder Multinet verfuumlgbar

Im Laufe des Jahres werden

weitere Produkte folgen die

ebenfalls die vielfaumlltigen Ver-

netzungsmoumlglichkeiten un-

terstuumltzen

KENNZIFFER DEM22705

S I E M E N S

MES-System Simatic IT erhaumllt Manufacturing Intelligence

A U D I E R W E I T E R T E I N S A T Z D E R F O R C A M - T E C H N O L O G I E

Nach den Presswerken auch Einsatz in der Fahrzeug-Komponentenfertigung

Siemens hat sein Manufac-

tur ing-Execution-System

Simatic IT jetzt um Manufactu-

ring-Intelligence- (MI-) Funkti-

onalitaumlten erweitert bdquoSimatic

IT for Manufacturing Execu-

tion and Intelligenceldquo bie-

tet Kunden aus der Prozess-

Fertigungs- und Life-Science-

Industrie damit eine voumlllig

neue Informationsdichte und

Informationsqualitaumlt ndash und

zwar von den Produktionsda-

ten aus der Fertigungsebene

(Shop Floor) bis hin zur Ma-

nagementebene (Top Floor)

Wesentliche Vorteile sind ein

schnellerer und gezielterer

Zugriff auf die Daten zum

Beispiel aus der Bereichen

Produktion Qualitaumltssiche-

rung und Wartung MI greift

direkt auf die Datenbank des

Manufacturing-Execution-

System (MES) zu Aus den

dort verfuumlgbaren Echtzeitin-

formationen aus Produktions-

ablaumlufen einer oder mehrerer

Fertigungsanlagen koumlnnen

Unternehmen so Leistungs-

schwankungen in der Produk-

tion schnell erkennen und die

notwendigen Gegenmaszlignah-

men effi zient einleiten

KENNZIFFER DEM22706

AUDI hat dem Software-Spezi-

alisten FORCAM den Zuschlag

erteilt die Produktionssteue-

rung der

Fahrwerk-Komponenten-

fertigung in Ingolstadt zu op-

timieren Die FORCAM-Tech-

nologie ist bereits

in den beiden Presswer-

ken Ingolstadt und Neckar-

sulm erfolgreich im Einsatz

Die FORCAM-Loumlsung Factory

Framework ergaumlnzt Standard-

Software auf der Planungs-

ebene (Top-Floor) durch web-

basierte Leistungsdaten von

Maschinen und Anlagen in

Echtzeit direkt aus der Fabrik

(Shop-Floor) Unternehmen

minimieren so Fehler und Ver-

schwendung in der Produkti-

on optimieren die Anlagen-

nutzung und verbessern ihre

Zielplanung Ergebnis Die

Produktivitaumlt wird erhoumlht

der Kapitaleinsatz maximiert

(ROCE ndash Return on Capital

Employed)

KENNZIFFER DEM22709

Simatic IT for Manufactu-

ring Execution and Intelli-

gence fuumlhrt Informationen

verschiedenster Datenquel-

len auch aus mehr als einem

Standort zusammen

Bild Siemens

Bild

Leu

ze e

lectro

nic

N E W S A U S D E R B R A N C H E

F R A U N H O F E R I O S B

ProVisAPS bdquoSchneller besser guumlnstigerldquo durch produktionssynchrones Fertigungsmanagement

I N Q U I N F O R M A T I C S M I T N E U E R S O F T W A R E L Ouml S U N G

Einfach per Knopfdruck

Deutschland ist ein wichtiger robus-

ter und vorbildlicher Produktionsstand-

ort Das haben wir einmal mehr bei der

Bewaumlltigung der Wirtschaftskrise be-

wiesen Trotzdem zwingt uns der glo-

bale Wettbewerb ununterbrochen

nach Verbesserungsmoumlglichkeiten in

den Ablaumlufen zu suchen Das Fraun-

hofer IOSB in Karlsruhe hat seine Pro-

duktfamilie ProVis nun um das Feinpla-

nungswerkzeug ProVisAPS erweitert

Mit dem Advanced-Planning-and-Sche-

duling-System ProVisAPS stellt das

Fraunhofer IOSB Fertigungsunternehmen

jetzt eine Software zur Verfuumlgung die

fuumlr mehr Durchblick im Fertigungsalltag

sorgt Diese Loumlsung basiert auf mehr

als 30 Jahren Erfahrung des IOSB im Be-

reich der Optimierungsverfahren fuumlr die

Produktion Um den erzielbaren Nutzen

der entwickelten Loumlsung nachzuweisen

bietet das Fraunhofer IOSB interessierten

Unternehmen an die Leistungsfaumlhigkeit

von ProVisAPS im Rahmen einer Simu-

lationsuntersuchung mit eigenen Daten

aufzuzeigen Auch eine Testinstallation

kann fuumlr eine zeitlich befristete Evaluati-

on durchgefuumlhrt werden

KENNZIFFER DEM22707

InQu Informatics praumlsentiert eine neue

Softwareloumlsung die qualitaumltsbezogene

Produktionsdaten zu Kennzahlen ver-

dichtet und diese per Knopfdruck aus-

wertet Das CAQ-Performance-Cockpit

ist ein individuell konfi gurierbares Sys-

tem fuumlr die schnelle und benutzerfreund-

liche Darstellung von qualitaumltsbezoge-

nen Produktionskennzahlen Es richtet

sich unter anderem an Produktionspla-

ner die ihre Fertigungsprozesse optimie-

ren und auf der Produktionsebene eine

ebenso hohe analytische Qualitaumlt erzie-

len moumlchten wie das bereits auf der Un-

ternehmensleitebene mit Hilfe von ERP-

Systemen zur Realitaumlt geworden ist Das

CAQ-Performance-Cockpit analysiert

KPI-Informationen (KPI Key Performance

Indicators) und stellt die dabei gewonne-

nen Ergebnisse in einem individualisier-

baren Dashboard zur Verfuumlgung Leis-

tungsspezifi sch ist das Software-Tool von

InQu Informatics

ein wichtiges Steu-

erungsinstrument

fuumlr die Produkti-

onsebene Die Vor-

gaben der VDMA-

Richtlinie 66412-1

werden im vollen

Umfang erfuumlllt

Das CAQ-Perfor-

mance-Cockpit geht

uumlber standardisier-

te Anforderungen

weit hinaus denn es generiert bei Bedarf

auch unternehmensspezifi sche Indika-

toren (zum Beispuel Energiekennzah-

len Qualitaumltsraten OEE Ausschuss- und

Nacharbeitsquoten Prozessfaumlhigkeiten

sowie Fehleranteile und -haumlufi gkeiten)

und wertet diese zuverlaumlssig aus Pro-

duktionsplaner koumlnnen aus der Fuumllle von

moumlglichen Kennzahlen genau diejenigen

auswaumlhlen die fuumlr ihre speziellen Bedin-

gungen von Bedeutung sind Das Moni-

toring-System uumlberwacht aktuelle Werte

in Echtzeit Der zustaumlndige Mitarbeiter

kann etwa auch uumlber ein Smartphone

oder einen Tablet-PC ortsunabhaumlngig

auf das System zugreifen und reagieren

KENNZIFFER DEM22708

Das User Interface des Planungswerkzeugs ProVisAPS

copy Fraunhofer IOSB Bild Fraunhofer IOSB

Das neue CAQ-Performance-Cockpit von InQu Informatics verdichtet Quali-

taumltsdaten zu Kennzahlen Bild InQu

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Termintreue verbessern

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2 2 0 1 16

S T U D I E Z U K E N N Z A H L E N I N D E R P R O D U K T I O N

E I N E S T E U E R U N G der Produktion

anhand von Kennzahlen zu optimieren

wird fuumlr die Fertigungsunternehmen im

deutschsprachigen Raum immer wichti-

ger Doch andererseits weisen sie noch

einen groszligen Handlungsbedarf auf was

die Qualitaumlt der Kennzahlensysteme be-

triff t Zu diesen Ergebnissen kommt eine

Vergleichsstudie der FELTEN Group in

der eine aktuelle Studie unter mittelstaumln-

dischen und groszligen Produktionsunter-

nehmen (Bild 1) den Ergebnissen einer

gleichen Befragung im letzten Jahr ge-

genuumlbergestellt wird

Danach geben die Firmen aumlhnlich wie

2009 fast zu zwei Dritteln an dass Key

Performance Indicators (KPI) immer wich-

tiger fuumlr das effi ziente Management der

Fertigungsprozesse werden fuumlr weite-

re 24 Prozent haben sie eine mittlere Be-

deutung Diese Wertschaumltzung ist nicht

grundlos immerhin geben diese Daten

bei sachgerechtem Einsatz und praumlziser

Auswertung prinzipiell hilfreiche Auskunft

beispielsweise zu den Bearbeitungszeiten

Ausschussquoten Nutzungsgraden oder

zu den Qualitaumltskosten Auch Fehlerhaumlu-

fi gkeiten oder Prozessstabilitaumlt lassen sich

auf diese Weise sinnvoll ermitteln

Allerdings bleibt selbst dort wo sich

Kennzahlensysteme bereits weitgehend

etabliert haben weiterhin ihr Nutzen ge-

ring Dies resultiert nach der Erhebung

aus dem Problem dass vielfach mit ver-

Analysen ndash Probleme ndash LoumlsungenKlare und bedarfsgerechte Kennzahlensysteme werden immer wichtiger fuumlr die Qualitaumlts- und Leistungssteue-

rung im Produktionsmanagement Aber fest steht auch dass dieses Thema in der Praxis der Unternehmen haumlu-

fig noch kein ausreichendes Augenmerk gefunden hat Mit Blick darauf hat das PI-Institute eine umfangreiche

Praxishilfe herausgegeben Der Leitfaden zur Kennzahlen-Optimierung richtet sich an Produktions- Qualitaumlts-

und Prozessverantwortliche Er betrachtet die relevanten Einfluss- und Wirkungsfaktoren der Kennzahlensyste-

me und zeigt mit hohem Praxisbezug die kuumlnftigen Wege auf

0 10 20 30 40 50 60

ja 28

30

49

23 2009

201018

52

mit gewissen Einschraumlnkungen

neinmit groszligenEinschraumlnkungen

Auswertung nach einer Befra-

gung in Produktionsunterneh-

men nach einem bedarfsgerech-

ten Produktionsmanagement

Bild

fo

tolia

co

m

2 2 0 1 1 7

S T U D I E Z U K E N N Z A H L E N I N D E R P R O D U K T I O N

alteten Kennzahlen gearbeitet wird Ge-

genuumlber 2009 hat sich diese Situation

sogar noch etwas verschlechtert Nur ein

gutes Drittel der Firmen kuumlmmert sich

nach den aktuellen Ergebnissen darum

dass diese Daten kontinuierlich uumlber-

pruumlft werden Vor einem Jahr waren dies

noch 6 Prozent mehr

Damit haumlngt moumlglicherweise zusam-

men dass die Kennzahlen in der Praxis

meistens noch recht zuruumlckhaltend in

den kontinuierlichen Verbesserungspro-

zessen (KVP) fuumlr das Produktionsmanage-

ment verwendet werden Sie kommen

nur in jedem fuumlnften Fall konsequent

zum Einsatz weitere 57 Prozent der be-

fragten Firmen und damit etwas mehr

als noch 2009 nutzen sie teilweise in den

KVP-Maszlignahmen 22 Prozent hingegen

kaum oder gar nicht im letzten Jahr wa-

ren es noch 28 Prozent

Fazit

Kennzahlen an sich sind in der Praxis des

Produktionsmanagements keineswegs

ein Fremdwort nur fehlt es oft noch an

der notwendigen Systematik und Durch-

gaumlngigkeit KPI haben als Steuerungsinst-

rument vor allem darin ihren Sinn Produk-

tivitaumlts- und Qualitaumltsdefi zite zu ermitteln

und daraus abgeleitet Optimierungs-

maszlignahmen zu initiieren Dies verlangt

analytische Verfahren die mit den traditi-

onellen MES-Systemen nicht zu erreichen

sind Denn In den Produktionsprozessen

muss die gleiche analytische Qualitaumlt er-

reicht werden wie in den Business-Pro-

zessen Dies ist aber nur mit Loumlsungen zu

schaff en die einen ganzheitlichen und

prozessorientierten Production-Intelli-

gence-Ansatz (PI) verfolgen

Klassische MES-Systeme helfen

zu wenig beim Kostenmanagement

in der Produktion

Das Produktionsmanagement mittels

klassischer MES-Systeme bietet nach

den Analysen des PI Institute keine aus-

reichende Moumlglichkeit zur Kostensteu-

erung Dies resultiert einerseits daraus

dass Finanzdaten technisch bedingt im-

mer nur verzoumlgert zur Verfuumlgung ge-

stellt werden koumlnnen und andererseits

die gegenwaumlrtigen KPI-Methoden kei-

nerlei betriebswirtschaftliche Kennzah-

len enthalten

bull Keine wirtschaftliche Steuerung moumlg-

lich Die herkoumlmmlichen MES-Konzepte

sind so angelegt dass die Softwaresys-

teme fuumlr das Produktionsmanagement

ihre Informationen von den ERP-Syste-

men bekommen Diese sind nicht Real-

time-faumlhig und bieten den Verantwortli-

chen demzufolge auch keinen zeitnahen

Einblick in Material-

Prozess- und Perso-

nalkosten Insofern

fehlt es kontinuierlich

an einer wirtschaft-

lich fundierten Ent-

scheidungsgrund-

lage obwohl in der

Produktionspraxis

haumlufi g auch kurzfris-

tige Maszlignahmen zur

Optimierung von Pro-

zessen zu initiieren

oder auftragsbeding-

te Veraumlnderungen

vorzunehmen sind

und diese Aktivitaumlten

eine groszlige Kostenre-

levanz haben koumlnnen

In der Konsequenz

bedeutet dies dass

die MES-Systeme her-

koumlmmlicher Art zwar

die Produktivitaumlt der

Produktionsprozes-

se steigern aber weil

sie die Kostenaspekte

unberuumlhrt lassen kei-

nen Beitrag zur Ren-

tabilitaumltssteigerung

leisten koumlnnen

bull Unzureichende Kennzahlenmetho-

den In der Produktion bestehen zwar

zunehmend KPI-Systeme zur Steue-

rung der Prozesse aber dabei handelt

es sich ausschlieszliglich um Kennzahlen

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PSIpenta industry ist die Komplettloumlsung fuumlr Unternehmenssteuerung Lieferkettenmanagement Produktion und Logistik

PLM

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Lean Manufacturing

Maschinenbau

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Manufacturing Execution System

ERP-Standard

Adaptive Steuerung

ProduktionsplanungRechnungswesen

Auswertung nach einer Befragung in Produktionsunternehmen wie aktuell uumlblicherweise die

Kennzahlen sind

0 10 20 30 40 50

durchgaumlngig sehr aktuell 20

uumlberwiegend aktuell 22

uumlberwiegend veraltet 19

18

teilweise veraltet 39

46

19

17

2009

2010

2 2 0 1 18

S T U D I E Z U K E N N Z A H L E N I N D E R P R O D U K T I O N

die sich mit Mengen und Zeiten be-

schaumlftigen So beruht etwa der OEE-

Indikator (Overall Equipment Eff ec-

tiveness) auf den drei Kennzahlen

Verfuumlgbarkeit Eff ektivitaumlt und Quali-

taumltsrate und letztere druumlckt in Prozent

aus in welchem Verhaumlltnis die bdquoGut-

mengeldquo zur produzierten Gesamtmen-

ge steht Betriebswirtschaftliche Kenn-

zahlen hingegen werden darin nicht

beruumlcksichtigt und fi nden sich insge-

samt in der Praxis des Produktions-

managements nicht Selbst die kuumlrzli-

che Defi nition der Kennzahlen zu den

MES-Systemen durch den Verband der

deutschen Maschinen- und Anlagen-

bauer ist frei von betriebswirtschaft-

lich orientierten KPIs

Fazit

Produktivitaumltssteigerung wurde im bis-

herigen Sprachgebrauch von MES immer

als eine Verbesserung der Wirtschaft-

lichkeit dargestellt obwohl eine solche

Gleichsetzung angesichts der Vernach-

laumlssigung der Kostenaspekte sachlich

voumlllig falsch ist Insofern beruhen auch

die Produktivitaumltsberechnungen haumlu-

fi g auf spekulativen Annahmen die sich

nicht durch Fakten stuumltzen lassen Daraus

ist der Schluss zu ziehen dass die gaumlngi-

gen MES-Ansaumltze keinen Beitrag zur Stei-

gerung der Wirtschaftlichkeit in der Pro-

duktion leisten koumlnnen Denn wer die

Wertschoumlpfung von Produktionsprozes-

sen berechnen und Kostentreiber besei-

tigen will benoumltigt zwangslaumlufi g deut-

lich weitergehende Methoden So stellt

sich die Frage Wie soll man eine Prozess-

kostenanalyse oder Stoumlrkostenanalyse

durchfuumlhren wenn keine Kostendaten

vorliegen

Zu den Erfordernissen gehoumlrt als Kon-

sequenz beispielsweise eine tatsaumlchliche

Integration der Business- und Produk-

tionsprozesse mit durchgaumlngigen Pla-

nungs- und Steuerungsdaten Ebenso

ist ein Realtime Monitoring durch intel-

ligente Analyse- und Steuerungsinstru-

mente erforderlich damit sich Produkti-

vitaumltshindernisse schneller praumlziser und

fuumlr gezieltere Verbesserungsmaszlignah-

men identifi zieren lassen Dies laumlsst sich

erst mit dem Production-Intelligence-

Ansatz realisieren Er beseitigt das iso-

lierte Selbstverstaumlndnis im Produkti-

onsmanagement und sorgt mit seiner

ganzheitlichen und integrierten Ausrich-

tung fuumlr ein Kostenmanagement wie es

in anderen Organisationsbereichen der

Unternehmen selbstverstaumlndlich ist

Effi ziente Statusanalyse

KPI-Quick-Check

Mit dem KPI-Quick-Check werden in ei-

ner ndash abhaumlngig von der Groumlszlige der Pro-

duktionsstrukturen ndash nur drei- bis fuumlnftauml-

gigen Analyse die gesamten relevanten

Kennzahlen samt ihrer operativen Nut-

zung auf den Pruumlfstand gestellt und aus

den Ergebnissen praktikable Schlussfol-

gerungen gezogen

Die Vorteile des KPI-Quick-Check

bull Die Potenziale zur Kostenminderung

im Produktionsmanagement werden

sichtbar Indem praumlzise analysiert und

dokumentiert wird wo die Staumlrken und

Schwaumlchen des aktuellen Kennzahlen-

systems zu fi nden sind lassen sich ge-

zielt Optimierungsmaszlignahmen starten

bull Einzigartige Bewertungsbasis durch

das PI-Framework Mit dem vom PI In-

stitute auf wissenschaftlicher Basis ent-

wickelten und weltweit bisher ersten

Regelwerk fuumlr das Produktionsmanage-

ment besteht eine exklusive methodi-

sche Grundlage die Ergebnisse von be-

sonderer Guumlte gewaumlhrleistet

bull Uumlberschaubarer Aufwand durch Best-

Practice-Methode Mit dem KPI-Quick-

Check wird ein aufwaumlndiges Pro-

jekt vermieden Vielmehr kommt eine

Best-Practice-Methode zum Einsatz

die durch ein systematisches Verfah-

ren schnell zu belastbaren Ergebnissen

kommt Sie stellen in jedem Fall einen

hohen Wert fuumlr jegliche strategische

Planungen des Unternehmens dar

bull Einfacher Weg in die operative Op-

timierung Die gesamten Ergebnisse

der systematischen KPI-Analyse sind so

angelegt dass unmittelbar und ohne

weitere Zwischenschritte moumlgliche

Maszlignahmen fuumlr eine bedarfsgerechte

Steigerung der KPI-Qualitaumlt gestartet

werden koumlnnen

Verbesserungspotenziale

aktivieren KPI Optimize

Das elementare Steuerungselement zur

Prozessoptimierung ist das KPI-System

das sinnvollerweise auf anforderungsge-

rechten aktuellen und kontinuierlich ge-

nutzten Kennzahlen beruhen sollte KPI

Optimize unterstuumltzt wenn diese Voraus-

setzungen nicht vollstaumlndig erfuumlllt wer-

den koumlnnen Denn dahinter verbirgt sich

ein methodisches Konzept mit dem sich

sowohl einzelne Kennzahlen als auch das

gesamten Kennzahlensystem zielgenau

und wirksam auf eine neue Basis stel-

len lassen Idealerweise knuumlpft dieses

Projekt unmittelbar an einen KPI-Quick-

Check an weil damit eine gesicherte Ba-

sis fuumlr die Optimierungsplanungen ge-

nutzt werden kann

Die Vorteile von KPI Optimize

bull Potenziale zur Effi zienzsteigerung

werden maximal aktiviert Eine aus

dem Regelwerk des PI Institute abge-

leitete Best-Practice-Methodik gewaumlhr-

leistet einen zielgenauen Projektverlauf

mit hohen Nutzenperspektiven fuumlr die

Leistungsqualitaumlt und Wirtschaftlich-

keit in den Produktionsprozessen

bull Schrittweise Umsetzung moumlglich Es

besteht eine groszlige Flexibilitaumlt was die

Projektrealisierung betriff t weil sich die

Optimierungsdynamik durch eine suk-

zessive Vorgehensweise den unterneh-

mensindividuellen Realisierungsbedin-

gungen anpassen laumlsst

bull Langfristige Sicherung der Leistungs-

effi zienz in den Prozessen Die Reali-

sierungsmethode ist so angelegt dass

eine nachhaltige Wirkung erzielt wird

und auch kuumlnftige Veraumlnderungen dar-

in fl exibel abgebildet werden koumlnnen

bull Hoher Return on Investment Infol-

ge des hohen Effi zienzgewinns durch

die KPI-Optimierung wird uumlberdurch-

schnittlich ein signifi kanter wirtschaftli-

cher und qualitativer Nutzen erreicht

KPI-Self-Check

Wo liegen moumlgliche Schwaumlchen

Die Optimierungspotenziale in den Kenn-

zahlensystemen in der Produktion koumln-

nen aumluszligerst vielfaumlltig sein und sind typi-

scherweise von individuellen Beding-

ungen gepraumlgt Der KPI-Self-Check mit

seinen 20 Fragen bietet einen vergleichs-

weise einfachen und pragmatischen An-

satz um durch Identifi kation von Prob-

lembereichen den eigenen Hand-

lungsbedarf tendenziell zu ermitteln

Diesen fi nden Sie in der Praxishilfe die

kostenlos unter praxishilfenpi-iorg be-

stellt werden kann bw

KENNZIFFER DEM22666

n=343 310 Produktionsunternehmen

Quelle Felten Group 2009 2010

2 2 0 1 1 9

P R O Z E S S E O P T I M I E R E N U N D K O S T E N S E N K E N M I T M E S V O N S I E M E N S

AU F D E N bdquoManufacturing Excellence

Daysldquo die am 18 und 19 Mai auf dem Ge-

laumlnde des Elektronik-Werk-Amberg (EWA)

der Siemens AG stattfanden informier-

ten Experten von Siemens sowie Anwen-

der in Praumlsentationen und Fachvortraumlgen

umfassend uumlber die Manufacturing-Exe-

cution-Software-Loumlsung (MES) Bereits

Ende Maumlrz 2011 veranstaltete Siemens

in Toulouse (Frankreich) die ersten bdquoMa-

nufacturing Excellence Daysldquo zur neuen

Simatic-IT-Loumlsung fuumlr bdquoLife Sciencesldquo Houml-

hepunkt waumlhrend der bdquoManufacturing

Excellence Days 2011ldquo in Amberg war die

Live-Vorfuumlhrung der neuen Simatic-IT-

Version fuumlr die bdquodiskrete Fertigungldquo

Der erste Konferenztag wurde eingeleitet

von Spezialisten mit einer Vorstellung der

Simatic IT Praumlsentiert wurden die Potenzia-

le der Manufacturing-Execution-Software-

Loumlsung die in ihrer Standardfunktionalitaumlt

den Anforderungen jeder Industrie ent-

spricht die Produkte entwickelt und nach

den typischen Verfahren und Ablaumlufen der

Prozessindustrie herstellt

Den Nachmittag nahmen interessante

Anwendervortraumlge ein Berichtet wurde

uumlber die Erfahrungen mit dem Einsatz

von Simatic IT wie etwa von Chris Biddle

von Rolls Royce Baher Feiz-Marzoughi

von Siemens Industry oder Clark Dressen

von Dow Kokam sowie Luciano Rastelli

von Iveco

Tag zwei der Veranstaltung war be-

gleitetet von Live-Demos uumlber den Ein-

satz der Simatic-IT aus unterschiedlichen

Branchen beispielsweise in der komple-

xen Fertigung oder integriert in einer

mechatronischen Fertigungslinie

Groumlszligtes Highlight der Veranstaltung

war die gefuumlhrte Werksbesichtigung mit

Schwerpunkt auf dem Einsatz von Simatic

IT in der diskreten Anwendung im Elektro-

nik-Werk-Amberg Hautnah konnte im

Echtzeitbetrieb die Fertigung der spei-

cherprogrammierbaren Steuerungen der

Simatic-Familie erlebt werden Die Beson-

derheit daran Siemens implementierte in

der Surface-Mount-Device(SMD)-Ferti-

gung des EWA die eigene MES-Loumlsung Si-

matic IT ndash kurzum Simatic IT fertigt hier

Simatic Das Ganze natuumlrlich gemaumlszlig dem

Motto bdquoas low as possibleldquo Bereits seit

Ende letzten Jahres sind zwei der Ferti-

gungslinien mit Simatic IT in Betrieb Der

Trend geht zweifellos in eine durchgaumlngi-

ge und wirtschaftliche Automatisierung

das wurde schon damit bestaumltigt dass die

Umstellung auf Simatic IT bereits fuumlr zwei

weitere Linien in Planung ist Durch die

Automatisierung manueller Aktivitaumlten in

der Produktion der Qualitaumltsuumlberwa-

chung und Steuerung nimmt die SMD-

Fertigung im Werk eine besondere Stel-

lung ein Schnell und fl exibel moumlglichst

wenig Ausfallzeiten und gleichzeitig die

Garantie fuumlr gute Produktqualitaumlt ndash das

sind die zentralen Herausforderungen

Die eigene Herstellung lieszlig sich mit der

Einfuumlhrung des neuen Produktionsma-

nagementsystems enorm aufwerten und

fuumlr die Werker dieser Linie ist die Umstel-

lung im Vergleich zu vorher eine enorme

Erleichterung Mit dem neuen MES-Sys-

tem lassen sich nun Aufgaben uumlber Funk-

tionen wie zum Beispiel Betriebsplanung

Reduzierung der Materialbestaumlnde Uumlber-

wachung Schwundaufzeichnung und

-analyse Berechnung von Reserven und

Arbeitsvorgaumlngen Verfolgen der eff ekti-

ven Nutzung von Anlagen und Zustands-

uumlberwachung einfacher umsetzen bw

KENNZIFFER DEM

Manufacturing Excellence Days 2011Auf den diesjaumlhrigen bdquoManufacturing Excellence Daysldquo in Amberg praumlsentierten Experten von Microsoft und Sie-

mens sowie Anwender Informationen fuumlr Kunden Partner und Analysten zu den Themen MES-Trends innovati-

ve Technologien sowie die neue Version von Simatic IT

2 2 0 1 110

O B M A S C H I N E N B AU E R oder Zulie-

ferer Werkzeug- und Formenbauer oder

Seriendreherei Immer mehr mittelstaumln-

dische Fertigungsbetriebe geraten unter

den Druck einer wachsenden Nachfrage

Ein hoher Auftragsbestand und lange Lie-

ferzeiten gelten zwar gesamtwirtschaft-

lich als positive Indikatoren ndash verbessern

jedoch allein kein individuelles Betriebs-

ergebnis Wer mehr Produkte mit glei-

cher oder houmlherer Effi zienz produzieren

will versucht meist seine Kapazitaumlten zu

erhoumlhen Anschaff ung und Implementie-

rung neuer Produktionsmittel sind gerade

dann kein Thema mehr ndash und der Man-

gel an qualifi zierten Fachkraumlften macht

es schwer die Auftragsfl ut zu kanalisieren

Deshalb muumlssen jetzt die vorhandenen

Ressourcen optimal eingesetzt werden

Mensch Maschine Material

Manufacturing-Execution-Systeme kurz

MES sollen Fertigungsplaner dabei un-

terstuumltzen den Uumlberblick uumlber alle Res-

sourcen und Termine der Fertigung zu

behalten Sie bieten maumlchtige Planungs-

werkzeuge mit Simulationsmoumlglichkeiten

nach unterschiedlichen Prioritaumlten Doch

was theoretisch funktioniert schlaumlgt oft

in der Praxis fehl wenn der Planungs- und

Aumlnderungsaufwand die Moumlglichkeiten

des Betriebs uumlbersteigt Deshalb hat die

FAUSER AG aus Gilching bei Muumlnchen ihre

MES-Loumlsung JobDISPO Core auf eine voumll-

lig neue technologische Basis gestellt Die-

se vollstaumlndig auf Microsoft NET-Basis fuumlr

Windows 7 entwickelte Plattform poten-

ziert die Rechenleistung Selbst 100000

Arbeitsfolgen werden in Minuten verarbei-

tet ndash ein Nachtlauf der Planungsauftraumlge

gehoumlrt der Vergangenheit an Innerhalb

von Sekunden werden neue Vorgaben

mit dem aktuellen Planungsstand und

dem tatsaumlchlichen Fertigungsstand abge-

glichen Fertigungsplaner Gruppenleiter

oder Meister werden durch die neue Tech-

nologie wesentlich entlastet Neue Szena-

rien lassen sich auf bestimmte Zeitraumlume

Arbeitsplaumltze oder Maschinen begrenzen

Einfache Freigabe-Routinen sorgen da-

fuumlr dass nur genehmigte Planungsstaumlnde

umgesetzt werden Individuell anpassbare

Workfl ows propagieren die Aumlnderungen

im Betrieb Eine einzige Bildschirmmaske

enthaumllt alle jeweils notwendigen Informa-

tionen und Funktionen Die Entstehung

der Planung laumlsst sich zeitlich zuruumlckverfol-

gen so dass jeder einzelne Schritt plausibel

bleibt Durch voreingestellte Routinen und

abgespeicherte individuell anpassbare Re-

geln legt sich die halb- oder vollautomati-

sche Planung wie ein Handschuh uumlber den

Betrieb ndash und reagiert jederzeit auf manu-

elle Planungseingriff e Alle diese Neuerun-

gen von JobDISPO Core sorgen dafuumlr dass

sich die Fertigungsfeinplanung von Meis-

tern Betriebsassistenten oder Gruppenlei-

tern ausfuumlhren laumlsst Ohne Vorkenntnisse

unterschiedlicher Fertigungsphilosophien

oder Planungsstrategien werden anhand

individueller Arbeitsablaumlufe die taumlglichen

Aufgaben geloumlst Eingeschobene Eilauf-

traumlge Ruumlckstellungen wegen Material-

mangels oder Umplanungen auf andere

Fertigungseinrichtungen koumlnnen Unter-

nehmen nun fehlerfrei durchorganisieren

Alles in einer Bildschirmmaske

Die Auftragsuumlbersicht zeigt sofort an wel-

chen Stellen Handlungsbedarf besteht

welche Auftraumlge nicht termingerecht fer-

tig werden Aufgrund der aktuellen BDE-

P U B L I R E P O R TA G E J O B D I S P O C O R E V O N FA U S E R

Mit individuellen Workflows zum agilen FertigungsmanagementGerade im Mittelstand stehen Schnelligkeit und Flexibilitaumlt der Fertigung immer wieder im Gegensatz zu einer

Kapazitaumlts- Termin- und Produktivitaumltsplanung die zufriedene Kunden und wirtschaftliche Erfolge sichert Das

muss nicht so sein Die FAUSER AG stellt mit JobDISPO Core eine von Grund auf neue technologische Plattform

vor die gerade zu Zeiten hoher Auslastung wesentlich dazu beitraumlgt alle Ressourcen optimal zu verwenden

Dank neuer Rechenzyklen und individueller Workflows reagieren Fertigungsplaner muumlhelos und schnell auf

Anforderungen ndash in kuumlrzester Zeit werden neue Planungsstaumlnde im Betrieb propagiert

V O N W O L F G A N G S T O C K

Die Suche nach Ter-

minproblemen fuumlhrt

zu rot markierten Er-

gebnissen

2 2 0 1 1 11

P U B L I R E P O R TA G E J O B D I S P O C O R E V O N FA U S E R

Ruumlckmeldungen erkennt man auch wel-

che Auftraumlge bereits begonnen wurden

und wie sich die allgemeine Terminsitu-

ation darstellt Komplexe Projekte wer-

den genauso abgebildet wie einstufi ge

Erzeugnisse Waumlhlt man den betreff en-

den Auftrag an werden alle Arbeitsgaumlnge

angezeigt Ein Zeitstrahl verdeutlicht den

geplanten Durchlauf Zur Optimierung

betrachtet der Benutzer die ausgewaumlhl-

ten Arbeitsgaumlnge in der grafi schen Plan-

tafel Dort gewinnt er den Uumlberblick uumlber

die Kapazitaumlten der Fertigungsstaumltte Per

Drag and Drop verschiebt er nun einzelne

Arbeitsgaumlnge ndash und sofort wird aufgrund

des gewaumlhlten Workfl ows ein neues Pla-

nungsszenario erstellt Ebenso einfach

lassen sich Engpaumlsse an bestimmten Ar-

beitsplaumltzen beseitigen Fremdvergaben

simulieren oder neue Auftraumlge priorisie-

ren Als weitere Moumlglichkeiten der Planta-

fel koumlnnen Kapazitaumltserhoumlhungen durch

die Eingabe der Uumlberstunden durchge-

fuumlhrt oder Arbeitsgaumlnge gesplittet wer-

den um Kapazitaumltsluumlcken an bestimmten

Maschinen zu fuumlllen

Automatische Terminierung

Diese einfachen sofort in der Plantafel-

Ansicht verfuumlgbaren Eingriff smoumlglich-

keiten werden ergaumlnzt durch automati-

schen Komfort Mit der automatischen

Terminierung lassen sich alle Arbeits-

folgen fuumlr eine erste Grobplanung auf

die geeigneten Arbeitsplaumltze verteilen

Durch die Eingabe von Start- und Endter-

minen kann die automatische Planung

mit der vorhandenen manuellen kombi-

niert werden Eine Netzplandarstellung

erleichtert die Bearbeitung komplexer

mehrstufi ger Projekte An jeder Stelle der

Bildschirmmaske lassen sich weitere auf

den Kontext bezogene Informationen

einblenden Die Auslastung bestimmter

Ressourcen Terminkollisionen und Still-

staumlnde aufgrund fehlenden Materials

oder von Stoumlrungen ist in uumlbersichtlichen

grafi schen Auswertungen abrufbar

Deutliche Effi zienzsteigerungen

Alle am Fertigungsprozess beteiligten

Mitarbeiter und Manager behalten staumln-

dig den Uumlberblick uumlber die aktuelle Situ-

ation und nutzen JobDISPO gezielt um

Veraumlnderungen herbeizufuumlhren Vordefi -

nierte individuell anpassbare Routinen

und Workfl ows fassen bestimmte im-

mer wieder benoumltigte Planungsschritte

zusammen Sie koumlnnen einfach erneut

aufgerufen werden und ersparen da-

mit zahlreiche Eingaben Eine hohe Pla-

nungssicherheit auch bei kurzfristigen

Aumlnderungen laumlsst den gesamten Betrieb

aufatmen Fehler und Effi zienzverluste

werden vermieden Belastungen durch

hohen Auftragsdruck werden durch pro-

fessionelle Planung in Erfolgserlebnisse

uumlberfuumlhrt Damit die Planung mit der Si-

tuation in der Fertigung uumlbereinstimmt

muss man Ist-Daten uumlber den aktuellen

Arbeitsfortschritt wie in einem Regel-

kreis in neue Planungsrunden einbezie-

hen Diese Echtzeitdaten aus der Produk-

tion werden in JobDISPO Core ebenso

einfach erhoben Fuumlr bestimmte Rollen

und Arbeitsplaumltze lassen sich angepass-

te Erfassungsmasken vorlegen Sie er-

halten nur die Felder und Informationen

die auch benoumltigt werden So kann man

verschiedenste Erfassungsstrategien ein-

fach zu einem Gesamtsystem verbinden

Ob einzelne Werker mehrere Maschinen

bedienen nur Lager- und Entnahmebu-

chungen durchfuumlhren sollen oder kalku-

latorisch verschiedenen Bereichen zuge-

ordnet sind ndash jeder Benutzer sieht nach

seiner Anmeldung nur die fuumlr ihn rele-

vante Erfassungsmaske

Neue MES-Generation

Mit JobDISPO Core hat die FAUSER AG

ein Manufacturing-Execution-System

geschaff en das mittelstaumlndischen Be-

trieben und einzelnen Bereichen von

Groszligunternehmen die Transparenz und

Produktivitaumlt verleiht die im internatio-

nalen Wettbewerb unerlaumlsslich sind Dar-

uumlber hinaus ist das System selbst so intel-

ligent fl exibel und informativ geworden

dass jeder Fertigungsbetrieb damit auf

Anhieb seine Prozesse verbessern kann

Die FAUSER AG praumlsentiert JobDISPO

Core auf der EMO (19 bis 24 September)

in Hannover in Halle 25 Stand J 33 r t

Wolfgang Stock ist Entwicklungsleiter bei der

FAUSER AG in Gilching bei Muumlnchen

KENNZIFFER DEM22754

In der Plantafel

lassen sich die

Arbeitsgaumlnge per

Drag and Drop

bewegen

Aussagekraumlftige

Daten werden

uumlbersichtlich prauml-

sentiert

Individuell an-

passbare Work-

fl ows erleichtern

die Fertigungs-

feinplanung

Bilder Fauser AG

2 2 0 1 112

N I C H T E R S T seit der TS 16949 planen

die Betriebe ihre Produktionsprozesse bis

ins kleinste Detail planen die Reaktion auf

Abweichungen planen fuumlr Notfaumllle pla-

nen Sicherung und Lenkung der Produk-

trealisierung planen die Anpassung und

die Planung der Prozesse Von der Produk-

tionsplanung uumlber das Qualitaumltsmanage-

ment bis hinab zur Feldebene der An-

triebe und Sensoren lenken und sichern

Regelkreise die Produktrealisierung Die-

se Regelkreise erfassen Produktionsdaten

entweder kontinuierlich oder in einem

Abstand der uumlber statistische Modelle

bestimmt wird beispielsweise SPC In der

Automatisierungs- und Leitebene werden

die eingestellten Parameter und gemes-

senen Daten sowie die Ruumlckmeldungen

der Feldgeraumlte Maschinen und Leitrech-

ner dezentral erfasst genutzt und teilwei-

se zu Informationen etwa Kennzahlen

KPI verdichtet Oberhalb der Automati-

sierungsebene realisieren Informationen

Vorgaben Anweisungen und Auftraumlge

den Produktionsprozess Das erscheint

als luumlckenlose Erfassung des Betriebsge-

schehens ist aber nur eine zweckgerich-

tete Datensammlung mit einer Fuumllle von

unterschiedlichen Zielsetzungen aus der

nur mit Muumlhen relevante Informationen

im Konfl iktfall gewonnen werden

Die Anweisungen und Ruumlckmeldungen

zwischen Werkern Schichtfuumlhrern und

Planern werden in den Betrieben detail-

reich dokumentiert und archiviert Dazu

gehoumlren zum Beispiel die Auftragsdaten

die Qualitaumltsdaten die Faumlhigkeiten und

der Einsatz der Pruumlfmittel Werkzeuge und

Maschinen Werden uumlber Barcode-Scanner

oder RFID-Empfaumlnger die Seriennummern

vereinzelter Teile durch die Fertigung ver-

folgt dann koumlnnen die Lose und Chargen

in Bewegungsprofi le fuumlr Einzelteile und

Baugruppen aufgeloumlst werden Doch in

dieser Datensammlung hinterlassen die

bisher unbekannten

Fehler die Ruumlckrufkos-

ten verursachen und

fuumlr die eine Traceability-

Software betrieben wird

gerade keine Spur sonst

waumlren es ja bekannte

Fehlerquellen die das Qualitaumltsmanage-

ment uumlberwacht zum Beispiel Warenein-

gang fuumlr Rohstoff e und Vorprodukte Er-

gebnisse von Bearbeitungsschritten und

Montagen Faumlhigkeiten von Maschinen

Werkzeugen und Pruumlfmitteln

Die bekannten Fehler erkennt die Pro-

duktion nach Plan und begegnet ih-

nen mit geeigneten Maszlignahmen Die

unbekannten Fehlerquellen erkennen

Menschen nachtraumlglich als bisher unbe-

achtete Zusammenhaumlnge Fuumlr diesen Er-

kenntnisschritt brauchen die Menschen

relevante und gesicherte Informationen

Um die Informationsqualitaumlt zu sichern

gibt es leistungsfaumlhige Werkzeuge zur

Datensammlung und Aufbereitung zur

Informationsverdichtung und zur Be-

reitstellung Die Auswahl der relevanten

Informationen ist ungleich anspruchs-

voller denn es soll ja etwas bisher Un-

bekanntes erkannt werden Die Siche-

rung des gesamten Betriebsgeschehens

in einer Datenbank verlagert diese Ar-

beit nur in einen unguumlnstigen Zeitpunkt

Wirtschaftlicher und erfolgreicher ist es

wenn der Betrieb sein Erfahrungswissen

nutzt und im Vorgriff eine Auswahl po-

tenziell relevanter Informationsquellen

fuumlr die kommende Fehlersuche triff t

Qualitaumltskosten deutlich senkenTraceability-Software schuumltzt vor ausufernden Ruumlckrufkosten und drohender Produkthaftung das behaupten

die Softwareanbieter seit Jahren Wenn die Software den Materialfluss rekonstruiert ndash von einem fehlerhaften

Produkt bis zu einer Fehlerquelle und von dort ausgehend bis zur Charge fuumlr den Ruumlckruf ndash dann waumlre die Leis-

tung vollbracht Ist die Fehlerquelle bekannt ist das eine willkommene Rationalisierung Aber gerade die Fehler-

suche ist aufwaumlndig und muss schnell zum Erfolg fuumlhren damit die Ruumlckrufkosten moumlglichst gering ausfallen

Und dabei geht es um unbekannte Fehlerquellen die noch nicht in der FMEA stehen um Zustaumlnde die noch kei-

ne Parameter in der SPC oder bei den Faumlhigkeiten sind um Werte der kein Leitrechner und keine Maschinen-

steuerung bisher als kritisch bewertet Erst wenn es gelingt die Ursachen fuumlr einen bislang unbekannten Fehler

schneller sicherer und praumlziser zu finden dann werden die Ruumlckrufkosten geringer ausfallen

V O N S V E N O R I M M E L S P A C H E R

T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

Erst wenn es gelingt die Ursachen fuumlr einen

bislang unbekannten Fehler schneller siche-

rer und praumlziser zu fi nden dann werden die

Ruumlckrufkosten wirklich geringer

Sven O Rimmelspacher wurde 2006 zum

Geschaumlftsfuumlhrer der Pickert amp Partner

GmbH bestellt 2007 stieg er als einer

von drei Gesellschaftern ein und uumlber-

nahm Anfang 2009 die Mehrheit der An-

teile Er ist heute hauptverantwortlich fuumlr

Produkt- und Marketingstrategien

2 2 0 1 1 13

T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

In der FMEA erfasst der Betrieb die be-

kannten Fehler Ursachen und Auswir-

kungen und ihren meist komplexen Zu-

sammenhang Daraus werden Pruumlfplaumlne

abgeleitet die alle bekannten Fehler ver-

meiden Der Betrieb ist bestrebt die Pro-

duktivitaumlt zu steigern und gleichzeitig

die Qualitaumltskosten zu senken Es ist Ziel

der statistischen Prozesskontrolle die

fuumlr das geforderte Qualitaumltsniveau not-

wendige Anzahl der Pruumlfungen zu mini-

mieren Weil hier die Pruumlfdichte und die

Merkmale ohne Schranken vergroumlszligert

werden koumlnnen genau deswegen ist es

sehr unwahrscheinlich auf diesem Weg

relevante Informationen fuumlr eine kom-

mende Fehlersuche zu gewinnen ndash ganz

abgesehen von den damit verbundenen

schrankenlosen Qualitaumltskosten Eine viel

bessere Quelle fuumlr relevante Informatio-

nen ist die Automatisierungsebene

Die Qualitaumltssicherung pruumlft das Ergeb-

nis eines Bearbeitungsschritts die Auto-

matisierung muss ihn vollziehen Fuumlr die-

sen Vollzug nutzt die Automatisierung eine

Fuumllle von Soll-Werten und Ist-Zustaumlnden

Die Masse dieser Informationen bleibt in

den Maschinen und Feldgeraumlten verbor-

gen etwa der Ohmsche Widerstand eines

Thermoelements vor dem Wandler Doch

viele Informationen sind aus Sicht der Her-

steller der Feldgeraumlte Maschinen und An-

lageninfrastruktur so bedeutend dass sie

an Schnittstellen fuumlr die Uumlberwachung und

Steuerung technischer Prozesse bereitste-

hen (SCADA Supervisory Control and Data

Acquisition) Durch die immer groumlszligere Ver-

breitung von OPC-faumlhigen Maschinen und

Automatisierungsgeraumlten wird SCADA zu-

nehmend unabhaumlngig von den groszligen

Herstellern und erfasst immer groumlszligere Teile

der Herstellungsprozesse in

den Betrieben OPC (Object

Linking and Embedding for

Process Control) wird dort

eingesetzt wo Feldgeraumlte

und Maschinen verschiede-

ner Hersteller ein gemein-

sames fl exibles Netzwerk

bilden

Uumlber OPC hat auch eine

Traceability-Loumlsung Zugriff

auf viele Information aus

der Automatisierungsebe-

ne Aus diesem umfang-

reichen Angebot kann ein

Betrieb die nach seiner Ein-

schaumltzung relevanten Infor-

mationen fuumlr die kuumlnftige

Suche nach unbekannten

Fehlerquellen auswaumlhlen

erfassen bewerten ver-

dichten und bei Bedarf gezielt bereitstel-

len Ein bekannter Automobilzulieferer

hat in seinen Werken in Frankreich in der

Tschechischen Republik in Mexiko und

in China bereits eine Traceability-Loumlsung

die uumlber die Qualitaumlts- und Produktions-

daten hinaus fuumlr jedes Teil von jedem

durchlaufenen Bearbeitungszentrum die

eingestellten Prozessparameter die ein-

gesetzten Werkzeuge die gemessenen

Maschinenzustaumlnde und die Ruumlckmel-

dungen der Steuerprogramme erfasst

Die Kundenreklamation ist nicht nur An-

sporn sie ist auch eine unverzichtbare

Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbes-

serungsprozess der Betriebe Denn Re-

klamationen praumlzisieren die Spezifi katio-

nen und verbessern die statistischen

Modelle Gibt eine Reklamation den Hin-

weis auf einen bisher unbekannten Feh-

ler dann rekonstruiert die Traceability-

Loumlsung ausgehend von der

Seriennummer den Produktionszeit-

punkt den vereinzelten Teilestamm und

die Produktionsstrecke Zur Kontrolle

werden fuumlr diese Produktionsstrecke alle

vorhandenen Qualitaumlts- Produktions-

und Auftragsdaten aus dem Datenbe-

stand zusammengefuumlhrt und fuumlr die Feh-

lersuche bereitgestellt Von besonderem

Interesse ist dabei der Soll-Ist-Vergleich

der vollstaumlndigen Plandaten Produkti-

onslenkungsplan Prozessplan Steue-

rungsprogramme und Steuerungspara-

meter So kann ein menschliches

Versagen fruumlhzeitig ausgeschlossen wer-

den Fuumlr die eigentliche Fehlersuche wer-

den dann die Plandaten den Ruumlckmel-

dungen der Feldgeraumlte Maschinen und

Leitrechner gegenuumlbergestellt Werden

neue Fehlerquellen erkannt dann erwei-

tert der Betrieb die FMEA und optimiert

die Fertigungsprozesse und Pruumlfplaumlne

Auf diesem Weg verbessert eine Tracea-

bility-Loumlsung die Fehlersuche und er-

moumlglicht eine Chargenbestimmung in

bisher unerreichter Schaumlrfe Praumlzision

und Geschwindigkeit bw

KENNZIFFER DEM22663

Uumlber OPC hat eine Traceability-Loumlsung einen standardisierten Zugriff auf viele Informationen

aus der Automatisierungsebene OPC (Object Linking and Embedding for Process Control) wird

dort eingesetzt wo Feldgeraumlte und Maschinen verschiedener Hersteller ein gemeinsames fl e-

xibles Netzwerk bilden Bilder Pickert amp Partner

Die Kundenreklamation ist nicht nur Ansporn sie ist auch eine unver-

zichtbare Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbesserungsprozess

der Betriebe Denn Reklamationen praumlzisieren die Spezifi kationen

verbessern die statistischen Modelle und geben Hinweise auf bisher

unbekannte Fehler

2 2 0 1 114

DIE HERSTELLENDE Industrie gehoumlrt tra-

ditionell nicht zu den Bereichen in der sich

technische und technologische Neuerun-

gen besonders schnell durchsetzen erst

recht nicht wenn diese Neuerungen den

Weg uumlber die Unterhaltungsindustrie und

den privaten Bereich genommen haben

Zu groszlig ist die Sorge um die Sicherheit der

Produktion selbst und der kritischen Daten

die im Herstellprozess eine wichtige Rol-

le spielen So ist es auch heute noch keine

Seltenheit dass man in Produktionsunter-

nehmen eine strikte Trennung von Offi ce-

Anwendungen und Systemen zur Prozess-

und Produktionsfuumlhrung anwendet

Waumlhrend in den Verwaltungen die meis-

ten Geschaumlftsprozesse zumindest IT-ge-

stuumltzt ablaufen und Systeme etabliert sind

mit denen diese Prozesse abgebildet wer-

den werden in den allermeisten Produkti-

onsstaumltten viele relevante Ablaumlufe nach wie

vor manuell und ohne durchgaumlngige Hilfe

von IT-Systemen abgewickelt

Manuelle Geschaumlftsprozesse

Klassische ERP-Systeme unterstuumltzen die

kommerziellen Geschaumlftsprozesse und de-

fi nieren produktionsrelevante Informatio-

nen wie Auftraumlge Rezepte und Arbeitsab-

laumlufe fuumlr die Durchsetzung der Produktion

Haumlufi g werden diese Informationen in Pa-

pierform an die Abteilungen weitergege-

ben die fuumlr die Produktion verantwortlich

sind Die Arbeitspapiere enthalten alle fuumlr

die Bearbeitung notwendigen Daten und

Ablaumlufe Die Arbeitsvorbereitung plant

dann ndash oft nicht adaumlquat IT-gestuumltzt ndash die

Vorgaben fuumlr die Mitarbeiter in den Anla-

gen ein

Diese erhalten bdquoLaufpapiereldquo mit denen

Schritt fuumlr Schritt die manuellen Produk-

tionsschritte abgearbeitet werden Dabei

muumlssen die Mitarbeiter an unterschiedli-

chen Systemen Parameter Sollwerte und

andere Daten eingeben die als Vorgabe

auf dem Papier notiert sind Dazu kommen

Ruumlckmeldungen die auf Visualisierungs-

systemen dargestellt und zu bestimmten

Zeiten auf dem bdquoLaufzettelldquo protokolliert

werden muumlssen Nachdem ein Laufzettel

vollstaumlndig ausgefuumlllt ist gelangt er ndash meis-

tens deutlich verzoumlgert zur Produktion

ndash wieder zu den Bearbeitern die das Ge-

schaumlftssystem mit den Daten fuumlttern

Auch die regelmaumlszligige Wartung und In-

standhaltung der Anlagen und Maschinen

ist ein kritischer Faktor Oft ist eine moumlg-

lichst hohe Gesamtanlagenverfuumlgbarkeit

(OEE) ein wesentliches Geschaumlftsziel eines

Produzenten Um dieses Ziel sicherzustel-

len werden tagtaumlglich Wartungsaktivitaumlten

geplant und durchgefuumlhrt Neben automa-

tisierten Wartungsaktivitaumlten sind in einem

Produktionsbetrieb in aller Regel eine Rei-

he von Pruumlfungen und Instandhaltungs-

maszlignahmen manuell durchzufuumlhren Hier

gilt in gleicher Weise die vorgenannte Pro-

blematik der Medienbruumlche Waumlhrend im

Businesssystem oder im Wartungsma-

nagementsystem alle Aktivitaumlten geplant

und ruumlckgemeldet werden koumlnnen sind

die Instandhalter meist mit Papier und Blei-

stift auf dem Weg durch die Produktions-

anlagen Neben den Fehlermoumlglichkeiten

durch Mehrfacheingaben und Ablesefeh-

ler kann bei dieser Form der Bearbeitung

keine verlaumlssliche Ruumlckverfolgung der Tauml-

tigkeiten stattfi nden Die verspaumlteten und

teilweise fehlerhaften Buchungen fuumlhren

so zwangslaumlufi g zu Qualitaumltsproblemen

Falschinterpretationen der Lagerbestaumlnde

oder fehlenden Ersatzteilen Der gesamte

Produktionsablauf wird beeintraumlchtigt und

hohe Kosten fuumlr Lagerhaltung und Produk-

tionsausfaumllle verursacht

Medienbruumlche vermeiden

Dabei sind es einfache Veraumlnderungen

die in einer Produktionsanlage zu besserer

Qualitaumlt und Auslastung beitragen koumlnnen

Mit einem mobilen Workfl owmanagement-

system ndash mit heutiger Technik auf einem

industrietauglichen Handheld genauso

lauff aumlhig wie auf einem guumlnstigen Smart-

phone oder einem modernen Tablet ndash las-

sen sich nahezu alle denkbaren manuellen

Geschaumlftsprozesse IT-gesteuert und ohne

In die Produktion mit Mobile Apps Noch vor nicht allzulanger Zeit wurden sie von vielen Managern in der Geschaumlftswelt als Spielzeug abgetan Heu-

te sind Smartphones und Apps schon laumlngst nicht mehr aus der Geschaumlftswelt wegzudenken Welcher Manager

geht noch auf Reisen ohne staumlndig uumlber E-Mail auf dem Laufenden zu sein Wer nutzt nicht die allgegenwaumlrtigen

kleinen Helfer fuumlr die Kommunikation mit dem eigenen Unternehmen Geschaumlftspartnern und Kunden Keine

Frage die mobile Revolution ist in vollem Gange und sie haumllt auch Einzug in die Produktionsindustrie

V O N M I C H A E L F A T U M

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

Administrations-

anwendung Die

Konfi guration

der manuellen

Arbeitsablaumlufe

erfolgt menuuml-

gefuumlhrt in der

Administrations-

anwendung

2 2 0 1 1 15

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

M e d i e n b r uuml c h e

bearbeiten Vor-

gabedaten und

A r b e i t s a b l auml u f e

werden direkt aus

dem Business-

system oder dem

Produktionsma-

nagementsystem an das Mobilgeraumlt uumlber-

tragen sinnvollerweise zusammen mit

zusaumltzlichen qualitaumlts- oder sicherheits-

verbessernden Aktivitaumlten die direkt in die

Geschaumlftsprozesse eingebunden werden

Damit laumlsst sich etwa auszuschlieszligen dass

ein Instandhalter seine Aufgaben am fal-

schen Geraumlt ausfuumlhrt weil uumlber das Mobil-

geraumlt mittels RFID- oder Barcodescan Fo-

toerkennung oder Lokalisierung vor jedem

Arbeitsgang automatisch gepruumlft werden

kann ob sich der Benutzer am richtigen

Ort befi ndet Und natuumlrlich kann der Be-

arbeiter zu jedem Arbeitsgang zusaumltzliche

Informationen wie Bedienungsanleitung

oder Montagehinweise erhalten um die

Arbeit qualitativ hochwertiger ausfuumlhren

zu koumlnnen Ruumlckmeldungen von Taumltigkei-

ten Materialien usw koumlnnen uumlber die Tas-

tatur des Mobilgeraumltes oder durch andere

Hilfsmittel etwa einem geraumlteinklusiven

Barcodescanner erfasst werden

Online-und Offl ine-Verbindung

Befi ndet sich der Benutzer des Mobilgerauml-

tes in einem durch das jeweilige Netz ab-

gedeckten Bereich (zum Beispiel WLAN

UMTS EDGE LAN usw) so kann er zusaumltz-

liche Informationen uumlber den Status des

Geraumltes Trends und Parameter zur Bear-

beitungszeit aus dem Onlinesystem (etwa

direkt aus einem Prozessrechner) auf dem

Mobilgeraumlt zur Anzeige bringen Viele Be-

reiche in Produktionsanlagen sind jedoch

nicht an das Onlinenetz angebunden weil

es sich um besonders gesicherte Bereiche

explosionsgeschuumltzte Zonen oder weitlaumlu-

fi ge Areale handelt Damit auch in diesen

Bereichen Mobilgeraumlte zum Einsatz kom-

men koumlnnen muumlssen diese uumlber eine eige-

ne Datenbank verfuumlgen uumlber die waumlhrend

des Offl ineaufenthaltes alle Daten zwi-

schengespeichert werden Sobald der Be-

nutzer wieder in einen netzabgedeckten

Bereich kommt muss eine automatische

oder benutzerinitiierte Datenreplikation

zur zentralen Datenbank erfolgen

Kennzahlen ndash immer und uumlberall

Manager von Produktionsanlagen benouml-

tigen Kennzahlen um ihre Produktion

verlaumlsslich zu betreiben So muumlssen sie

staumlndig uumlber die Auslastung und Verfuumlg-

barkeit der Anlagen informiert sein um

bei Engpaumlssen sofort zu einer Entschei-

dung faumlhig zu sein Durch Echtzeitanbin-

dung an die Produktionsanlagen kann

jederzeit an jedem Ort und unverzuumlglich

nach dem Eintreten eines Ereignisses re-

agiert werden Das schaff t Vertrauen und

Sicherheit fuumlr die Produktion

Mobility in der Produktion

Das Gieszligener Softwareunternehmen ad-

venco Consulting GmbH ist Full-Service-

Dienstleister im Bereich Manufacturing

IT und unterstuumltzt mit seinen Produkten

und Dienstleistungen die Kunden dabei

ihre Produktionsprozesse zu verbessern

und leistungsfaumlhiger zu machen Eine we-

sentliche Rolle spielen dabei die hier bei-

spielhaft genannten Komponenten key-

2operate und key2value um manuelle

Aktivitaumlten in der Produktion zu automa-

tisieren Dabei versorgt die Business-App

bdquokey2valueldquo Entscheider ortsunabhaumlngig

mit allen wichtigen Informationen und

Kennzahlen der Produktion

Durch eine Reihe repraumlsentierender Dar-

stellungen auf dem Mobilgeraumlt koumlnnen kri-

tische Kennzahlen Alarme Tachometeran-

zeigen usw in Echtzeit angezeigt und bei

Auff aumllligkeiten beispielsweise Trends ver-

glichen werden Um ein komplettes Bild

uumlber den Zustand der Produktion zu er-

halten greift das System direkt auf ein Ma-

nufacturing-Intelligence-System uumlber ein

bdquoUnifi ed Production Modelldquo zu Damit sind

alle Daten und Werte abrufbar die im Busi-

ness-Intelligence-System (BI EMI) bereits

angelegt und berechnet wurden Die ein-

fache Konfi guration direkt auf dem Mobil-

geraumlt erlaubt Ad-hoc-Dashboards um auch

Informationen in Relation zu sehen fuumlr die

keine vorkonfi gurierten Reports vorliegen

Mit der App key2operate koumlnnen nahezu

beliebige manuelle Geschaumlftsprozesse erstellt

und mit industrietauglichen mobilen Geraumlten

wie Handhelds mit Barcode- oder RFID-Scan-

ner Tablets Smartphones usw automatisiert

werden Der Ersteller der Ablaumlufe hat die Moumlg-

lichkeit manuelle Aktivitaumlten auf einfache Wei-

se als Workflow vorzugeben Zunaumlchst defi-

niert er die Datenbankstruktur und eliminiert

damit von vorneherein komplexe Schnittstel-

lendefinitionen Im zweiten Schritt legt der

Designer fest auf welche Weise dem spaumlteren

Benutzer die Daten auf dem Bildschirm visu-

alisiert werden und wie der Workflow-Ablauf

zu bedienen ist Zum Schluss wird der Ablauf

durch die Sequenzierung der Menuumls festge-

legt So kann ohne IT-Kenntnisse eine unbe-

grenzte Anzahl von Workflows erzeugt und

angepasst werden

Die grafi sch erstellten Arbeitsablaumlufe

werden gemeinsam mit der passenden

Grafi kdarstellung auf die Mobilgeraumlte gela-

den und als digitale Arbeitsanweisungen

uumlbergeben Gleichzeitig koumlnnen Anleitun-

gen Fotos oder Dokumentationen zu den

Ablaumlufen hinzugefuumlgt werden um Aufga-

ben gezielt zu erlaumlutern und fuumlr eine fehler-

freie Bearbeitung zu sorgen Uumlber manuelle

Eingabe Scannen von Barcodes oder RFID-

Tags werden Anlagen und Geraumlte identifi -

ziert und Ruumlckmeldungen zum Abarbei-

tungsstatus erfasst Gegebenenfalls koumlnnen

wichtige Parameter waumlhrend des Arbeits-

ablaufes direkt visualisiert und uumlberwacht

werden Uumlber einen Task Scheduler koumlnnen

die Arbeitsablaumlufe geplant werden um sie

auf dem richtigen Endgeraumlt online oder off -

line abarbeiten zu lassen Durch die Einbin-

dung der manuellen Prozesse in die IT-Um-

gebung werden die Aktivitaumlten verlaumlsslicher

und nachvollziehbar Sie koumlnnen geplant

und uumlberwacht werden und verbessern die

Arbeits-und Produktionsqualitaumlt bw

KENNZIFFER DEM22665

Maskeneditor Die Visualisierungsoberfl aumlche der Mo-

bilgeraumlte kann mit dem Maskeneditor frei zusammen-

gestellt werden Bilder advenco Consulting

iPhone Selbst zu-

sammengestell-

te Dashboards fuumlr

iPhone und iPad

key2operate

Client Indus-

trietaugliche

Menuumldarstel-

lung fuumlr Mo-

bilgeraumlte

2 2 0 1 116

M I T S E I N E N Freunden weltweit rund

um die Uhr zu kommunizieren Videos

und Fotos auszutauschen oder sich per

Smartphone-App aktuell uumlber Fuszligball-

Zwischenspielstaumlnde zu informieren

stellt fuumlr die iPhoneiPad-Generation

keine groszlige Herausforderung dar Die

Leichtigkeit der Informationsbeschaf-

fung gepaart mit Lifestyle-Anspruumlchen

entspricht der heutigen Normalitaumlt eine

Normalitaumlt die das private Leben be-

herrscht allerdings in der industriellen

Umgebung noch Platz fuumlr Innovationen

bietet Dass auch Produktionsunterneh-

men von der Leichtigkeit der Informati-

onsbeschaff ung profi tieren koumlnnen ist

unbestritten Langfristiges Planen und

Beobachten von Marktentwicklungen

sind oftmals nicht mehr moumlglich Unter-

nehmensrelevante Entscheidungen muumls-

sen kurzfristig getroff en werden Damit

Entscheidungsgrundlagen auch dann

zur Verfuumlgung stehen wenn man sie be-

noumltigt ist der ortunabhaumlngige Zugriff auf

aktuelle Produktionskennzahlen oder

Kennzahlenanalysen unumgaumlnglich Der

Informationszugriff sollte sich einfach

mobil und fl exibel gestalten Der Einsatz

moderner Hardware hohe Performance

und absolute Zugriff sicherheit sind wei-

tere Anforderungen an ein intelligentes

Informationssystem

Aus den Daten die

richtigen Schluumlsse ziehen

Business-Intelligence-Softwaresysteme

kurz BI-Systeme unterstuumltzen die logische

und physische Konsolidierung inhomoge-

ner Datenquellen Das heiszligt Informationen

werden erfasst logisch verknuumlpft und auf-

bereitet Schlussendlich liefern BI-Systeme

die gewuumlnschten Entscheidungsgrundla-

gen fuumlr die Entscheidungstraumlger BI-Syste-

me bedienen sich der Daten bereits eta-

blierter Unternehmenssoftwareloumlsungen

So bieten ERP- (Enterprise-Resource-Plan-

ning-) oder MES-(Manufacturing-Executi-

on-) Systeme eine operative Datengrund-

lage zur Ermittlung von Kennzahlen oder

zum Erstellen von Analyse-Charts

Der Erfolg von Business Intelli-

gence liegt in der technischen

Umsetzung

Nur eine technisch saubere Loumlsung die in

der Anwendung auch Spaszlig macht wird

zum gewuumlnschten Erfolg fuumlhren Beschaumlf-

Mobiler Zugriff auf aktuelle Produktionsdaten

Business Intelligence uumlberwindet die organisatorische Grenze von der Geschaumlftsebene

in den Shopfloor Meister und Produktionsleiter koumlnnen bei Meetings direkt auf aktuelle

Kennzahlen und Analyse-Charts aus der Produktion zuruumlckgreifen Ausgedruckte Excel-

Tabellen oder handschriftliche Journalbuumlcher gehoumlren der Vergangenheit an

V O N I N G C H R I S T I A N E R L I N G E R

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

Business Intelligence nach dem Selbstbedienungsprinzip liegt im Trend Einfach und fl exibel

Charts zusammenstellen und aktuelle Auswertungen visualisieren

Mit einer mobilen Anwen-

dung lassen sich ortsun-

abhaumlngig und in Echtzeit

Kennzahlen Analysen und

Prozesszustaumlnde abrufen

2 2 0 1 1 17

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

tigt man sich mit Unternehmensdaten

wird man schnell erkennen koumlnnen dass

sehr groszlige Datenmengen und eine hohe

Abhaumlngigkeitskomplexitaumlt zutage treten

werden Performance ist daher der Schluumls-

sel zum Erfolg In-Memory-Technologien

bieten heute die entsprechenden Moumlg-

lichkeiten hoch-performante Datenzugrif-

fe zu realisieren Dabei werden Informati-

onen aus Datenbanken nicht mehr von

der Festplatte gelesen sondern in einem

Arbeitsspeicher vorgehalten Antwortzei-

ten unter einer Sekunde sind so realisier-

bar Analyse-Ergebnisse und Kennzahlen

lassen sich in Echtzeit berechnen und vi-

sualisieren Mobile Anwendungen spielen

dabei eine wichtige Rolle Bei kritischen

Unternehmensdaten wird allerdings die

Sicherheit nach wie vor im Vordergrund

stehen Denn was passiert mit den Daten

aus dem Arbeitsspeicher bei einem Ser-

ver-Crash Wie weit sind die technischen

Loumlsungen fortgeschritten um in einer

ausschlieszliglichen In-Memory-Anwendung

beim Crash keine Daten zu verlieren Fra-

gen die durchaus berechtigt sind und in

der Fachwelt sehr diff erenziert diskutiert

werden Oftmals sind Marketingsansaumltze

der groszligen Hersteller ausschlaggebend

fuumlr geaumluszligerte Meinungen

Der Industrieanwender wird die

Richtung vorgeben

Schlussendlich wird der Kunde ent-

scheiden wie er seine Datenverarbei-

tung kuumlnftig erledigen moumlchte Fakt ist

dass hohe Anspruumlche an Bedienkomfort

und Datensicherheit gestellt werden In

Fachkreisen wird daher haumlufi ger daruumlber

gesprochen warum nicht beide Tech-

nologien In-Memory und klassisches

Datawarehousing in Kombination zum

Einsatz kommen koumlnnen So genannte

hybride Technologien zeichnen sich ab

Dabei werden die Daten weiterhin in re-

lationalen Datenbanken geschrieben die

Zugriff sdaten allerdings im Cache vorge-

halten Somit werden die Zugriff e auf die

Datenbank verhindert aber die Informa-

tionen trotzdem in die Datenbank ge-

schrieben Enorm verkuumlrzte Zugriff szei-

ten ohne dabei die Datensicherheit aus

dem Auge zu verlieren sind so moumlglich

Moderne Softwarehaumluser stellen

sich der Herausforderung

Agilitaumlt ist eine Eigenschaft die die Zu-

kunft der Produktionsunternehmen in Eu-

ropa mit beeinfl ussen wird Dafuumlr ist eine

entsprechende Softwareunterstuumltzung

notwendig Business Intelligence ist heute

bei vielen Unternehmens-Softwareloumlsun-

gen ein Thema So auch im klassischen

Fertigungsbereich wo BI-Loumlsungen in Ver-

bindung mit einem MES-System zum Ein-

satz kommen sollten Das stellt die MES-

Anbieter vor eine groszlige Herausforderung

die Einsatz und Entwicklungs-Know-how

verlangen

Die PROXIA Soft-

ware AG ein junges

bayrisches Soft-

wareunternehmen

hat sich dieser Aufga-

benstellung gewid-

met Dieses Unterneh-

men kann heute seine

Kunden mit einem

MES-Softwaresystem

und einer BI-Loumlsung

mit zukunftstraumlchtiger

Softwaretechnologie

ausstatten Die Modu-

le KPIweb und DASH

web bilden neben den

klassischen MES-Mo-

dulen MDEBDE Leit-

standFeinplanung

PEPPersonaleinsatz-

planung usw die Busi-

ness-Intelligence-An-

wendung fuumlr die

Produktion Diese BI-

Module sind mit hybri-

der Datenverarbei-

t u n g s t e c h n o l o g i e

ausgestattet und koumln-

nen als Mobile-An-

wendung zum Einsatz

kommen Anspruumlche zu kanalisieren und

daraus die beste Loumlsung zu entwickeln

steht im Vordergrund der PROXIA-Ent-

wicklungsabteilung r t

Christian Erlinger ist bei der PROXIA Software

AG fuumlr das Produktmarketing zustaumlndig

KENNZIFFER DEM22714

PROJEKT [erfolg]Wojtek Czyz ist einer der besten deutschenLeichtathleten im Behindertensport Gemeinsammit proALPHA wird der mehrfache Weltmeister und Paralympics-Sieger bei seinem PROJEKT London 2012 [erfolge] feiern

Anspruch von proALPHA ist es jedes PROJEKT im Sinne unserer Kunden zum [erfolg] zu fuumlhren Unsere innovativen Technologien und Service-leistungen werden bereits heute von mehr als 1700 zufriedenen Kunden weltweit eingesetzt

wwwproalphadeDie ERP-Loumlsung fuumlr den Mittelstand

Alle PROXIA-Web-Applikationen werden auf Basis des Browser-Plug-ins Microsoft Silverlight

programmiert Microsoft Silverlight hat sich als ideale Plattform fuumlr komplexe Geschaumlftsan-

wendungen im Internet etabliert

2 2 0 1 118

DAS ERREICHEN der Unternehmensziele

einer leistungsfaumlhigen Fabrik ist heute ab-

haumlngig von schnellen Reaktionszeiten und

kurzen zuverlaumlssigen Prozessketten sowie

einer entsprechenden Qualitaumltssicherung

Insbesondere im Umfeld der SMT (Surface-

Mount-Technology-) Fertigungslinien hat

Praumlzision houmlchste Prioritaumlt Hier muss ge-

waumlhrleistet sein dass die Elektroniken va-

riantenkonform produziert werden keine

fehlerhaften Materialchargen verbaut und

eine durchgaumlngige Materialchargendoku-

mentation gewaumlhrleistet ist Aus diesem

Grund setzen immer mehr Elektronikpro-

duzenten Manufacturing-Execution-Syste-

me (MES) ein um unter anderem Produkte

durchgaumlngig in Echtzeit ruumlckverfolgen zu

koumlnnen

Mittels der durch das MES dokumentier-

ten Erfassung aller fertigungsrelevanten

Daten koumlnnen Auff aumllligkeiten erkannt und

analysiert Prozessparameter geaumlndert

und Abstellmaszlignahmen eingeleitet wer-

den Durch die anschlieszligende Analyse der

Ergebnisse laumlsst sich die Wirkung des Ver-

besserungsprozesses uumlberpruumlfen Die Pro-

zessguumlte kann auf diese Weise optimiert

und die Produktion fehlerhafter Produkte

verhindert werden

Dabei sollte das Manufacturing-Executi-

on-System jedoch nicht nur umfangreiche

und luumlckenlose Informationen sammeln

sondern bereits waumlhrend des Fertigungs-

prozesses fehlerhafte Prozessschritte und

unzulaumlssige Komponenten detektieren

Durch das Prinzip der bdquoVorsorge anstatt

Nachsorgeldquo sind kurze Reaktionszeiten

moumlglich und Fehler koumlnnen bereits im

Keim erstickt werden was eine hohe Quali-

taumlt bei gleichzeitiger Minimierung der Feh-

lerrate und Steigerung der Produktivitaumlt

erzielt

Fehlern auf der Spur

Moumlglich wird die Umsetzung der Optimie-

rungszielsetzungen durch Loumlsungen wie

die Java-EE-basierte iTACMESSuite 7 die

umfangreiche Ruumlckverfolgbarkeits- und

Prozessverriegelungs-

funktionalitaumlten besitzt

Die Loumlsung uumlbernimmt

die komplette Dokumen-

tation und Analyse der

Produkt- und Prozess-

daten aus der laufenden

Produktion und traumlgt

somit zur Einhaltung

der hohen Traceability-

Anforderungen in der

Elektronikindustrie bei

Technisch realisiert wird

dieser Vorgang durch

standardisierte Schnitt-

stellen zu verschiedenen

ERP- und PLM-Syste-

men Uumlber diese wer-

den Stammdaten (wie

etwa Materialstammda-

ten Stuumlcklisten usw) und Bewegungsda-

ten (Materialchargen Fertigungsauftraumlge

Auftragsruumlckmeldungen von Mengen und

Materialverbraumluchen) uumlbernommen und

wieder an das ERP zuruumlckgemeldet Fuumlr je-

des (Halb-)Erzeugnis laumlsst sich so nachvoll-

ziehen welche Prozessschritte wie Pasten-

druck SMD-Bestuumlckung Refl owloumlten AOI

usw zu welchem Zeitpunkt und unter wel-

chen Bedingungen durchlaufen wurden

Die Erfassung aller relevanten Betriebs-

daten erfolgt uumlber eine bidirektionale An-

lagenintegration Diese Informationen

koumlnnen in Echtzeit ausgewertet und ana-

lysiert werden So lassen sich Produktions-

mengen StoumlrgruumlndeAusfallzeiten und

Bauelement-Abwuumlrfe uumlberpruumlfen und op-

timieren

Die BE-Abrufdaten (Bauelemente) wer-

den dabei automatisiert ausgelesen verifi -

ziert und abgespeichert sowie in zeitnahen

Ruumlckmeldeprozessen an das ERP-System

zuruumlckgegeben Durch die automatisch er-

fassten BDE-Daten (Stuumlckzahlen und Takt-

zeiten) ermoumlglicht das MES eine objektive

Analyse der Nutzungsgrade ohne manuel-

le Eingabe so dass ein einfacher Abgleich

zwischen Soll- und Ist-Zustand erfolgen

kann Die Dokumentation des Ist-Zustan-

des erhoumlht dabei die Transparenz fuumlr alle

Beteiligten

Im Ernstfall Prozessverriegelung

Die meisten Manufacturing-Execution-

Systeme ermoumlglichen die einfache passive

Ruumlckverfolgbarkeit Wenige Loumlsungen wie

die iTACMESSuite 7 verfuumlgen uumlber eine

Middleware-Technologie um eine aktive

Traceability mit entsprechenden Prozess-

verriegelungsmechanismen zu unterstuumlt-

zen Die Prozessverriegelung wird mittler-

weile in einem Groszligteil der verschiedenen

Traceability-Anforderungen von VW BMW

Daimler usw gefordert Dieser Vorgang

SMT-Prozesse im Griff Die Oberflaumlchenmontage von elektronischen Bauelementen auf die Leiterplatte (SMT-Bestuumlckung) erfordert

Praumlzision und Fehlerfreiheit vom ersten bis zum letzten Prozessschritt Mittels Manufacturing-Execution-Syste-

men (MES) koumlnnen Produktionsprozesse gesteuert kontrolliert und verbessert werden Die iTACMESSuite 7

bietet dazu eine standardisierte Anbindung an die SMT-Anlagen von Assembleon Fuji ASM und Panasonic

V O N M I C H A E L F I S C H E R

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

SMT-Produktion bei RAFI

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

uumlberpruumlft die Produkte in jedem einzelnen

Prozessschritt bewertet sie mit den Krite-

rien bdquoGutldquo bdquoNacharbeitldquo oder bdquoAusschussldquo

und uumlbernimmt die Verifi kation gegen die

Produktstuumlckliste Anschlieszligend fuumlhrt das

System sie gegebenenfalls einem defi nier-

ten Reparatur-Ablauf zu

In jeder Produktionsstufe wird dabei

gepruumlft ob die vorgegebenen Kompo-

nenten sowie Bauteile verbaut und die

festgelegten Prozessparameter fuumlr die

Produktion eingehalten wurden Treten

an irgendeiner Stelle Fehler auf so wird

die entsprechende Baugruppe nicht

weiter verarbeitet sondern durchlaumluft

einen zuvor defi nierten Eskalationsweg

Es erfolgt dann eine Analyse-Reparatur-

Nachpruumlfung oder die vollstaumlndige Aus-

schleusung der Baugruppe

SMT-Anlagen einfach anbinden

Um eine nahtlose Einbindung der MES-

Loumlsung mit all ihren Funktionalitaumlten in

die SMT-Fertigungsumgebung zu ermoumlg-

lichen hat iTAC basierend auf seinem

API-Service anlagenspezifi sche Standard-

schnittstellen zu den SMT-Anlagen von

Assembleon Fuji ASM und Panasonic in-

tegriert So lassen sich die Systeme der ver-

schiedenen Anbieter auf einfache Weise

anbinden ndash von Labeling-Systemen uumlber

Siebdruckautomaten bis hin zu den nach-

folgenden AOI-Pruumlfsystemen Damit wird

die standardisierte und skalierbare Integ-

ration unterschiedlicher Maschinentypen

und Hersteller entsprechend der jeweili-

gen Anforderungen sichergestellt

bdquoWir sind der einzige MES-Hersteller der

seinen Kunden Plug amp Play-Schnittstellen

zu den vier SMT-Equipmenttypen anbie-

tet Der Markt der Manufacturing-Execu-

tion-System-Anbieter ist zwar umfassend

jedoch unterscheiden sich die Produkte

ndash bedingt durch die jeweilige Historie ndash in

ihrem Loumlsungsansatz sowie im Funktions-

umfang teilweise erheblich In den High-

Volume-Fabriken unserer Kunden haben

wir bis zu zwanzig SMT-Anlagen verschie-

dener Anlagenhersteller integriert Dies

zeigt dass die Nachfrage hier entspre-

chend hoch istldquo erklaumlrt Martin Heinz Vice

President Operations bei iTAC

Auf Nummer sicher Compliance

Fuumlr alle fertigungsnahen Betriebe spielt

beim Einsatz eines Manufacturing-Executi-

on-Systems immer das Thema Compliance

und insbesondere im Automotive-Bereich

die Normierungen eine groszlige Rolle Denn

die Einhaltung von Standards Regulierun-

gen und Richtlinien sind fuumlr Hersteller un-

abdingbar um im Elektronikzulieferer-

Markt zu bestehen Das MES unterstuumltzt

die Umsetzung der Vorschriften ndash bei-

spielsweise muumlssen in verschiedenen

Branchen saumlmtliche Produktions- und Ver-

sandstufen ruumlckverfolgbar sein Die Um-

setzung der Vorgaben schaff t Nachhaltig-

keit und hohe QualitaumltbdquoEine SMT-Anlage

die nicht die Compliance-Anforderungen

erfuumlllt kann im Markt nicht bestehen Un-

ternehmen die sich nach wichtigen Nor-

men richten erzielen auf Dauer einen Wis-

sens- und Wettbewerbsvorsprung Die

Richtlinien dienen der Qualitaumlts sicherung

dem Schutz der Gesellschaft und tragen

zur Verstaumlndigung beildquo erklaumlrt Dieter Meu-

ser Technologievorstand der iTAC Soft-

ware AG und ergaumlnzt bdquoEin Manufacturing-

Execution-System kann einen wesentlichen

Beitrag leisten um Normen besser einhal-

ten zu koumlnnenldquo bw

KENNZIFFER DEM22664

Die Welt der Metallbearbeitung

The world of metalworking

INFOVDW ndash Generalkommissariat EMO Hannover 2011Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken eVCorneliusstrasse 4 60325 Frankfurt am Main GERMANYTel +49 69 756081-0 Fax +49 69 756081-74emovdwde middot wwwemo-hannoverde

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2 2 0 1 120

I N D E R betrieblichen Praxis wird der

durchgaumlngigen methodischen Unter-

stuumltzung von Fabrikplanung und an-

schlieszligender Inbetriebnahme Anlauf

und auch laufendem Betrieb von Produk-

tionsanlagen besondere Aufmerksamkeit

geschenkt da in diesen Phasen noch Ver-

besserungspotenziale ausgeschoumlpft wer-

den koumlnnen beispielsweise durch eine

durchgaumlngige Engineering-Kette ohne

manuelle Datenuumlbertragungen Dieser

durchgaumlngige Engineering-Prozess von

der Fabrikplanung bis in den realen Be-

trieb ist das erste Hauptziel des digita-

len Fabrikbetriebs Das zweite Hauptziel

liegt darin das aus der Entwicklung von

Produkten bekannte Dilemma zwischen

Kostenfestlegung und Kostenbeeinfl us-

sung (Bild 1) anzugehen indem in den

fruumlhen Phasen in denen die Herstellkos-

ten des Produkts und laufenden Kosten

der Produktion beeinfl usst und festge-

legt werden die Sicherheit erhoumlht wird

dass Planungsergebnisse der spaumlteren

Realitaumlt moumlglichst nahe kommen

Defi nition

Grundsaumltzlich muss ein Fabrikbetrieb

der im Rechner abgebildet verifi ziert

Digitaler FabrikbetriebNach der VDI-Richtlinie 4499 ist die digitale Fabrik ein bdquoOberbegriff fuumlr ein umfassendes Netzwerk von digitalen

Modellen Methoden und Werkzeugen ndash unter anderem der Simulation und 3D-Visualisierung ndash die durch ein

durchgaumlngiges Datenmanagement integriert werden Ihr Ziel ist die ganzheitliche Planung Evaluierung und

laufende Verbesserung aller wesentlichen Strukturen Prozesse und Ressourcen der realen Fabrik in Verbindung

mit dem Produktldquo (VDI 4499 Blatt 1 S 3) Diese Definition verdeutlicht dass die digitale Fabrik bis in den realen

Betrieb einer Fabrik hineinreicht allerdings ist in Blatt 1 hauptsaumlchlich beschrieben wie sie Aufgaben der Fa-

brikplanung unterstuumltzt Darum hat eine weitere Arbeitsgruppe des VDI sich die Aufgabe gestellt die Lebens-

phasen des Fabrikbetriebs die zugehoumlrigen Methoden und Werkzeuge sowie den Nutzen ihrer Anwendung zu

beschreiben Ergebnis ist das Blatt 2 der Richtlinie 4499 mit dem Titel bdquoDigitaler Fabrikbetriebldquo Der digitale Fa-

brikbetrieb deckt damit einen Teilumfang der digitalen Fabrik ab

V O N D R O L A F S A U E R U N D M I R I A M S C H L E I P E N

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

2 2 0 1 1 21

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

und verbessert wird die Anforderung

erfuumlllen den realen Betrieb einer Fabrik

so realistisch wie moumlglich darzustellen

vor allem auch was sein Zeitverhalten

betriff t Damit werden beispielsweise

an den digitalen Fabrikbetrieb Echtzeit-

anforderungen gestellt wie sie im rea-

len Betrieb auftreten Daran scheitern

heute noch viele Werkzeuge vor allem

dann wenn mehr als eine einzelne Anla-

ge oder Zelle betrieben werden soll Die

Arbeitsgruppe hat darum die folgende

Defi nition fuumlr digitalen Fabrikbetrieb

gewaumlhlt deren Umsetzung in die Praxis

vermutlich schrittweise etwa aufgrund

leistungsfaumlhigerer Hardware erfolgen

wird

bdquoDer digitale Fabrikbetrieb bezeich-

net die Nutzung und das Zusammen-

wirken von Methoden Modellen und

Werkzeugen der digitalen Fabrik die bei

der Inbetriebnahme einzelner Anlagen

dem Anlauf mehrerer Anlagen und der

Durchfuumlhrung realer Produktionspro-

zesse eingesetzt werden Ziele sind die

Absicherung und Verkuumlrzung des An-

laufs sowie die betriebsbegleitende und

kontinuierliche Verbesserung der Seri-

enproduktion

Dazu wird das dynamische Verhalten

einzelner Produktionsanlagen und kom-

plexer Produktionssysteme und -prozes-

se einschlieszliglich der Informations- und

Steuerungstechnik realitaumltsnah abgebil-

det Virtuelle und reale Komponenten

koumlnnen dabei miteinander gekoppelt

sein Auf Basis eines durchgaumlngigen Da-

tenmanagements nutzt der digitale Fa-

brikbetrieb die Ergebnisse der Produkti-

onsplanung in der digitalen Fabrik und

stellt seinerseits Daten fuumlr operative IT-

Systeme bereit Bei der Nutzung in der

Serienproduktion werden die Model-

le laufend der Realitaumlt angepasstldquo (VDI

4499 Blatt 2 S 2)

Das in der Defi nition als gegeben an-

genommene durchgaumlngige Datenma-

nagement ist in der Praxis bisher nur in

Ansaumltzen anzutreff en da die bdquoWeltenldquo

der Planung und des operativen Be-

triebs und damit auch die sie unterstuumlt-

zenden IT-Systeme nur langsam zusam-

menwachsen Darum arbeiten weitere

Arbeitsgruppen des VDI daran dieses

durchgaumlngige Datenmanagement zu

beschreiben beziehungsweise konkrete

Inhalte der zwischen den bdquoWeltenldquo aus-

zutauschenden Daten zu defi nieren (VDI

4499 Blatt 3 sowie VDI 5600 Blatt 2)

Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs

In dem neuen Blatt 2 der VDI-Richtli-

nie 4499 haben Experten aus Industrie

Dienstleistung Softwarehaumlusern und In-

stituten die Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs und deren Anwendung

auf zwei wesentlichen Anwendungsfel-

dern beschrieben Digitaler Betrieb von

Einzelmaschinen (Werkzeugmaschinen)

und digitaler Betrieb automatisierter

Produktionsanlagen Wichtige Kom-

ponenten des digitalen Fabrikbetriebs

sind beispielsweise die virtuelle Inbe-

triebnahme oder die betriebsbegleiten-

de (Realzeit-) Simulation Am Uumlbergang

aus der Planung in die Inbetriebnahme

und die Serienproduktion wirken vir-

tuelle undoder reale Maschinen und

deren dynamisches Verhalten mit vir-

tuellen undoder realen Anlagensteue-

rungen als Abbild der Logik der Anlagen

zusammen Mit der Verbindung zu uumlber-

lagerten Fertigungsmanagementsyste-

men erlaubt der digitale Fabrikbetrieb

Aussagen uumlber das Gesamtverhalten

von Maschinen und Anlagen vor deren

realem Anlauf

Neben der Defi nition wesentlicher Ge-

sichtspunkte die fuumlr den digitalen Fab-

rikbetrieb von Bedeutung sind werden

moumlgliche Anwendungsgebiete in den

verschiedenen Lebenszyklusphasen ei-

nes Produktionssystems aufgezeigt Ex-

emplarisch fuumlr die Hauptanwendungs-

gebiete werden die Inbetriebnahme

komplexer Fertigungs systeme sowie das

Erzeugen von NC-Bearbeitungs- und

Messprogrammen zum Betrieb von NC-

Werkzeugmaschinen als Teil der Fer-

tigungssysteme erlaumlutert (DENKENA

2009a) Besonderes Augenmerk wird auf

die verwendeten Informations- und Pla-

nungssysteme gelegt

Weiterhin ergeben sich aus dem Ein-

satz dieser Systeme als Teil des digitalen

Fabrikbetriebs neue Moumlglichkeiten fuumlr

ein durchgaumlngiges Datenmanagement

(DEN KENA 2009b) Dieses stellt die Basis

bereit auf der der digitale Fabrikbetrieb

die Ergebnisse aus Planungsphasen der

digitalen Fabrik nutzt und um Daten fuumlr

operative IT-Systeme ergaumlnzt (SCHLEI-

PEN SCHICK SAUER 2008) Somit wer-

den die Modelle der digitalen Fabrik mit

Informationen aus der realen Produktion

gekoppelt und koumlnnen waumlhrend der Se-

rienproduktion weiterverwendet und ak-

tualisiert werden

Einsatz des digitalen Fabrikbe-

triebs in Anwendungsgebieten

der Fertigung

Um den Einsatz sowie die Herausforde-

rungen und Voraussetzungen des digi-

talen Fabrikbetriebs in konkreten An-

wendungsgebieten deutlich zu machen

wurde zwischen den Anwendungsge-

bieten Einzelmaschinen und verkette-

ten Produktionsanlagen unterschieden

Einzelmaschinen zum Beispiel NC-Werk-

zeugmaschinen fokussieren dabei auf

die zu fertigenden Teile waumlhrend bei

automatisierten Fertigungsanlagen die

Bild 1 Kostenfestlegung versus Kostenentstehung (in Anlehnung an EHRLENSPIEL ua

2005 Seite 11)

2 2 0 1 122

Ressourcen der Anlage selbst im Mittel-

punkt der Planung stehen

Die rechnergestuumltzte Fertigungs- und

Prozessplanung umfasst innerhalb des

digitalen Fabrikbetriebs alle rechnerun-

terstuumltzten Taumltigkeiten die erforderlich

sind um fuumlr ein Bauteil Bearbeitungs-

und Messprogramme zur Steuerung ei-

ner NC-Werkzeugmaschine zu erstellen

und in Betrieb zu nehmen

Die Bauteile durchlaufen dabei die

Funktionsbereiche Konstruktion Arbeits-

vorbereitung und Fertigung

NC-Werkzeugmaschinen koumlnnen Teil

einer automatisierten Produktionsanla-

ge sein etwa wenn mehrere Werkzeug-

maschinen durch ein automatisiertes

Materialfl usssystem verkettet sind Bei

automatisierten Produktionsanlagen

spielen das Datenmanagement und die

Modellierung der einzelnen Anlagen-

komponenten eine zentrale Rolle Im Sin-

ne eines digitalen Fabrikbetriebs ist es

erforderlich dass disziplinuumlbergreifend

gearbeitet und modelliert wird Kom-

ponenten werden daher in mechatroni-

schen Objekten als Teil einer umfassen-

den mechatronischen Bibliothek (siehe

Bild 2) beschrieben die alle relevanten

Teilaspekte umfasst Diese mechatroni-

sche Bibliothek ist das Herzstuumlck des di-

gitalen Fabrikbetriebs da hier alle rele-

vanten Daten fuumlr den spaumlteren Betrieb

zusammengefuumlhrt und in Beziehung zu-

einander gesetzt werden

Ausblick

Ohne eine parallel zu den aktuellen Ent-

wicklungsarbeiten laufende Standardi-

sierung wird das Ziel einer permanenten

Planungsbereitschaft in der Fabrik nicht

zu erreichen sein Darum arbeiten Mitar-

beiter des Fraunhofer IOSB in diversen

Standardisierungsgremien zum Beispiel

im VDI-Fachausschuss bdquoMES-Maschinen-

schnittstellen (VDI 5600 Blatt 2)ldquo und

wirken im Gremium bdquoDurchgaumlngiges En-

gineering von Leitsystemen (VDI-GMA FA

612)ldquo mit Mit AutomationML ist ein in-

dustriegetriebenes Konsortium dabei

fuumlr das Engineering von Produktionsan-

lagen einen Standard der Standards zu

entwickeln mit dem der oben geforderte

durchgaumlngige Datenaustausch unabhaumln-

gig von Softwarewerkzeugen moumlglich ist

(DRATH 2010) bw

KENNZIFFER DEM22704

Literaturverzeichnis

DENKENA B AMMERMANN C CA-Technolo-gien in der Fertigungs- und Prozessplanung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)4 S 300ndash305 (=2009a)

DENKENA B AMMERMANN C CHARLIN F Analyse und Optimierung des Datenmanage-ments in variantenreicher Werkstattfertigung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)9 S 787ndash790 (=2009b)

Drath R (Hrsg) Datenaustausch in der Anla-genplanung mit AutomationML Berlin Sprin-ger Verlag 2010

EHLENSPIEL K LINDEMANN U KIEWERT A Kostenguumlnstig entwickeln und konstruie-ren Kostenmanagement bei der integrierten Produktentwick lung Berlin Springer-Verlag 2005

SCHLEIPEN Miriam SCHICK Klaus SAUER Olaf Layoutmanager fuumlr automa tisch erstell-te Prozessfuumlhrungsbilder mit Hilfe von Daten aus der Digitalen Fabrik In Advances in simu-lation for production and logistics applica-tions Hrsg RABE Markus Stuttgart Fraun-hofer IRB Verlag 2008 S 397-406

VDI Richtlinie 4499 Digitale FabrikBlatt 1 Grundlagen und Planung Februar 2008Blatt 2 Digitaler Fabrikbetrieb Maumlrz 2011

VDI Richtlinie 5600 Blatt 3 Logische Schnittstel-le zwischen Maschinen und MES April 2011

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

Bild 2 Gemeinsame Arbeitsweise auf Basis eines gemeinsamen Planungs- und Entwicklungsmodells

(VDI 4499 Blatt 2 S 19)

2 2 0 1 1 23

R F I D - L Ouml S U N G E N I M P R O D U K T I O N S U M F E L D

D I E R F I D - U H F -Technologie wurde in

erster Linie zur Erfassung von Transpon-

dern uumlber groumlszligere Reichweiten entwickelt

Diese Anforderung wird primaumlr im Bereich

der Logistik und der Fahrzeugerfassung

gestellt Moderne RFID-UHF-Systeme bie-

ten bereits sehr gute Ergebnisse und erzie-

len Reichweiten von bis zu 10 Metern Im

Bereich der industriellen Produktion gibt

es aber eine groszlige Anzahl von Anwendun-

gen bei der die gewuumlnschte Reichweite

zwischen wenigen Zentimetern bis hin zu

mehreren Metern liegt

In der Vergangenheit konnte die RFID-

UHF-Technologie nur bei den mittleren

und groszligen Reichweiten punkten speziell

bei sehr kleinen Schreib-Lese-Abstaumlnden

kommt immer noch sehr oft die HF-LF-

Technik zum Einsatz Aufgrund der staumln-

dig steigenden Bedarfe an eine transpa-

rente Fertigungsstruktur muumlssen auch in

der Intralogistik und in der spaumlteren Wa-

renverteilung Reichweiten im mittleren

und groszligen Bereich abgedeckt werden

Ganz ohne Systemwechsel

Da diese Anforderungen nur mit RFID-

UHF geloumlst werden koumlnnen ist oft ein

Systemwechsel innerhalb eines Ferti-

gungsverbundes erforderlich Um die-

ses Problem zu beheben braucht es eine

Erweiterung der Anwendungsbereiche

von RFID-UHF auch auf kleine Reichwei-

ten Erste so genannte Low-Range-UHF-

Systeme sind seit einiger Zeit auf dem

Markt verfuumlgbar Ein defi nierter und stouml-

runempfi ndlicher Erfassungsbereich im

Vergleich zu einer HF-Loumlsung kann da-

mit aber nicht realisiert werden Neueste

UHF-Antennenloumlsungen bieten nun die

Moumlglichkeit in einem kleinen defi nierten

Bereich eine hohe Energiedichte zu kon-

zentrieren um auch Transponder auf me-

tallischem oder leitfaumlhigem Untergrund

mit ausreichend Energie zu versorgen

und ohne nennenswerte Energie in das

Fernfeld zu transportieren

Stoumlrfestigkeit deutlich erhoumlht

Damit werden gleich zwei positive Eff ek-

te erzielt Zum ersten wird die notwendi-

ge Energie da eingesetzt wo sie benoumltigt

wird und zum zweiten koumlnnen die Proble-

me mit der Stoumlrempfi ndlichkeit bei groumlszlige-

ren Reader-Populationen verringert wer-

den Durch eine weitere Verbesserung auf

der Reader-Seite lassen sich mittlerweile

sehr kleine Abstaumlnde zwischen einzelnen

Schreib-Lesestationen erzielen ohne

dass die Reader mit viel Aufwand extern

synchronisiert werden muumlssen

Auf die Auswahl des

Transponders kommt es an

Von Seiten der Tag-Hersteller wird auf

dem Gebiet der Low-Range-Anwendun-

gen ebenfalls einiges an Innovationen

erbracht so dass heute eine breite Aus-

wahl an Nahfeld-Transpondern zur Verfuuml-

gung steht

Falls in der gesamten Prozesskette un-

terschiedliche Identifi kationsreichweiten

notwendig sind koumlnnen durch die Ver-

wendung von Hybrid-Transpondern so-

wohl kleine Reichweiten als auch groumlszligere

Distanzen bis zu drei Meter erzielt wer-

den Diese Eigenschaft wird auf Seiten des

Transponders durch eine spezielle Anten-

nenstruktur erzielt ndash Mehrkosten beim

Transponder entstehen dadurch nicht

RFID im Pharmabereich

Gerade im Bereich der Pharmaindust-

rie ist RFID eine interessante Loumlsung zur

Steuerung von Produktions- und Ver-

packungsschritten Nachfolgend wird

das bereits in der Fertigung verwendete

Transponder-Etikett auch fuumlr logistische

und sicherheitstechnische Anwendun-

gen eingesetzt Durch die Verwendung

der Antennen-Reader-Kombination koumln-

nen sowohl die sehr hohen Geschwin-

digkeiten auf dem Produktionsband von

bis zu 5 Metern pro Sekunde als auch

Reichweiten von bis zu drei Metern er-

zielt werden

RFID-UHF erobert

die Fertigungssteuerung

Durch die rasante Weiterentwicklung der

RFID-UHF-Technologie kann nun nur

durch die Auswahl des richtigen Anten-

nen-Reader-Typs und des passenden

Transponders durchgaumlngig jegliche Au-

to-ID-Applikation von sehr geringen bis

zu groszligen Reichweiten kosteneffi zient

bewaumlltigt werden Alle unterschiedlichen

Identifi kationspunkte in der Produkten-

stehungskette arbeiten mit dem einma-

lig auf das Produkt aufgebrachten Hyb-

rid-Transponder Die Kosten fuumlr den Tag

fallen nur einmal an Oft verbleibt der Tag

ein Leben lang auf dem Produkt und

kann auch im Servicefall wieder ausgele-

sen werden Durch den stetig steigenden

Trend zur Erhoumlhung der Fertigungseffi zi-

enz bieten nun die neuen RFID-UHF-

Technologien groszlige Chancen im harten

Wettbewerb zu bestehen bw

KENNZIFFER DEM22672

Skalierbare Loumlsungen im IndustrieumfeldDie RFID-Technologie ist aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken Der in der Vergangenheit

notwendige Wechsel zwischen verschiedenen Kommunikationsstandards war ein groszliges Hindernis zur durch-

gaumlngigen Einfuumlhrung der RFID-Technologie in der gesamten Wertschoumlpfungskette

V O N T H O M A S B R U N N E R

Einsatz der RFID-UHF-Technologie in der Produktion

Bilder Kathrein

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D I E 2 5 C O N T R O L ndash FA C H M E S S E F Uuml R Q U A L I TAumlT S S I C H E R U N G

E S WA R ein rauschendes Fest das von

hervorragenden Geschaumlftskontakten bis

hin zu konkreten Auftraumlgen auch wirt-

schaftlich sehr gut lief Denn mit 820 Aus-

stellern aus 27 Laumlndern der Erde wurde

die CONTROL ndash Fachmesse fuumlr Qualitaumlts-

sicherung 2011 auch im Jubilaumlumsjahr ih-

rem Ruf als Welt-Leitmesse fuumlr alle Belan-

ge der Qualitaumltssicherung mehr als nur

gerecht ndash davon zeugen nicht zuletzt die

24462 Fachbesucher aus 72 Nationen

Dies bedeutet gegenuumlber dem Vorjahr

eine weitere Steigerung der Internatio-

nalitaumlt um 5 Prozent auf nun insgesamt

22 Prozent internationale Fachbesucher

Schon am ersten Messetag dem 3 Mai

draumlngten die Fachbesucher in die insge-

samt vier vollbelegten Hallen der Lan-

desmesse Stuttgart und dieser Zustrom

sollte bis zum Ende der Messe am Freitag

dem 6 Mai anhalten Das hatten selbst

die kuumlhnsten Optimisten unter den Aus-

stellern und auch beim Veranstalter dem

privaten Messeunternehmen P E Schall

GmbH amp Co KG so nicht fuumlr moumlglich ge-

halten obschon die Erwartungshaltung

wegen der wieder guten Wirtschaftslage

keineswegs gedaumlmpft war Gitta Schlaak

die langjaumlhrige Projektleiterin der CON-

TROL charakterisierte die Stimmungsla-

ge so bdquoEs war einfach grandios wie viele

Aussteller den 25 Geburtstag der CON-

TROL als ihre wichtigste Business-Platt-

form nutzten um sich in neuer Staumlrke

mit edel designten und aufwaumlndig ge-

stalteten Staumlnden sowie ihren aktuellsten

Produkten den Fachbesuchern aus allen

Maumlrkten dieser Welt zu praumlsentieren Es

war wie aus dem Schmuckkaumlstchen und

die Fachbesucher trugen mit der Vergabe

von konkreten Auftraumlgen sowie der nach-

druumlcklichen Nachfrage nach Produkten

und Loumlsungen fuumlr ihre QS-Anforderungen

von Anfang an zum guten Gelingen beildquo

Von Erfolg gekroumlnt waren schlieszlig-

lich auch die houmlchst informativen Be-

gleitveranstaltungen etwa die beiden

Aussteller-Foren in Halle 1 und in Hal-

le 7 sowie die erneut veranstaltete Son-

derschau bdquoberuumlhrungslose Messtechnikldquo

der Fraunhofer Allianz Vision Daruumlber

hinaus konnten sich die Themenparks

bdquoQualitaumltssicherung in der Medizintech-

nikldquo und neu bdquoAktuatorikldquo so gut in Sze-

ne setzen dass auch von dort Erfolgs-

meldungen zu Auftraumlgen und wichtigen

Entscheider-Kontakten eintrudelten Gut

angenommen wurde auch der erstmals

off erierte bdquoMesse-Coachldquo des Fraunho-

fer Instituts IPM so dass schon jetzt die

Fortsetzung ins Auge gefasst wird Spe-

ziell die partnerschaftliche Zusammen-

arbeit der Fachmesse CONTROL und der

genannten Institutionen ist als einer der

Bausteine fuumlr den internationalen Erfolg

der CONTROL anzusehen weil die Part-

ner mehr als nur bdquoideelle Mit-Traumlgerldquo sind

und weil damit das Time to Market neuer

Technologien wesentlich schneller von-

statten geht

Den Glanzpunkt der 25 CONTROL setz-

te schlieszliglich die Verleihung des Kom-

petenzpreises Baden-Wuumlrttemberg der

auch im Jahr 2011 in den beiden Katego-

rien bdquoUnternehmenldquo und bdquoUnternehmerldquo

vergeben werden konnte Als Unterneh-

men wurde die Firma Wilhelm Layher

GmbH amp Co KG Guumlglingen-Eibensbach

und als Unternehmer Ernst Prost aus Ulm

ausgezeichnet Die Firma Layher ist Her-

steller von Systemgeruumlsten und erhielt

den Preis unter anderem fuumlr ihre bdquoge-

lebteldquo Innovationskultur die strikt auf

die Anforderungen der Kunden und auf

den Nutzenmehrwert fuumlr die Anwender

ausgerichtet ist Der Unternehmer Ernst

Prost geschaumlftsfuumlhrender Gesellschafter

des Motorenoumllspezialisten Liqui Moly er-

hielt die begehrte Auszeichnung bdquofuumlr sei-

ne Menschlichkeit und den Mut die er

als Schluumlssel fuumlr den Erfolg seines Unter-

nehmens ansieht jedoch das wirtschaft-

liche Agieren immer als gesellschaftliche

Pfl icht verstehtldquo

Die 26 CONTROL fi ndet vom 08 bis 11

Mai 2012 erneut in den Hallen der Lan-

desmesse Stuttgart statt bw

KENNZIFFER DEM22673

bdquoQualitaumltsicherungldquo gefeiertMit einem groszligen Jubilaumlums-Erfolg verzeichnete die Control 2011 das Niveau von 2008 Die Internationalitaumlt

der Fachbesucher ist gestiegen und zugleich konnten konkrete Auftraumlge und Entscheider-Kontakte geknuumlpft

werden wie seit langen nicht mehr

Bild

Lan

de

sme

sse

Stu

ttg

art

2 2 0 1 14

N E W S A U S D E R B R A N C H E

L E U Z E E L E C T R O N I C

RFID-Produkte jetzt auch im UHF-Bereich

Leuze electronic erweitert

sein RFID-Produktspektrum

um weitere stationaumlre und

mobile Schreib-Lesegeraumlte

die aufgrund des UHF-Be-

reichs fuumlr Anwendungen in

der Intralogistik praumldesti-

niert sind Die neuen Gerauml-

te im Frequenzbereich von

03 bis 3 GHz (UHF) ermoumlg-

lichen houmlhere Reichwei-

ten und damit die Loumlsung

neuer Aufgabenstellungen

die hohe Lesereichweiten

erfordern Dies ist speziell

in der Intralogistik der Fall

beispielsweise bei der Stap-

lererkennung Verladetor-

zuordnung und im Ladungs-

traumlgermanagement Auch

im Single-Use-Bereich etwa

beim Paletten-Tracking

sind UHF-Geraumlte ndash bauart-

bedingt und betriebswirt-

schaftlich betrachtet ndash inte-

ressant Fuumlr Reichweiten bis

15 m und Lesegeschwindig-

keiten bis 6 ms ist das kom-

pakte Schreib-Lesegeraumlt

RFU61SL100 und fuumlr Reich-

weiten bis 5 m und Lesege-

schwindigkeiten bis 10 ms

das RFU81SL100 die erste

Wahl Diese stationaumlren Ge-

raumlte koumlnnen basierend auf

den Werkseinstellungen in

vielen Anwendungen sofort

eingesetzt oder durch Para-

metrieren uumlber Charakter-

strings ganz einfach von der

SPS angepasst werden Im

mobilen RFID-Bereich stehen

dem Anwender kombinierte

1D2D- sowie UHF-Geraumlte zur

Wahl Mit diesen Erweiterun-

gen bei den stationaumlren und

mobilen Schreib-Lesegerauml-

ten und der entsprechenden

Transponder-Auswahl baut

Leuze electronic seine starke

Position im Identbereich wei-

ter aus Alle Geraumlte unterstuumlt-

zen den EPC1Gen2-Standard

und bieten uumlber die zuge-

houmlrigen Anschlusseinheiten

eine hohe Flexibilitaumlt bei der

Vernetzung So sind bei Ein-

zelstationen RS232-Schnitt-

stellen und im Blick auf die

feldbusbasierende Vernet-

zung Schnittstellen fuumlr Ether-

net Profi bus Profi net Inter-

bus oder Multinet verfuumlgbar

Im Laufe des Jahres werden

weitere Produkte folgen die

ebenfalls die vielfaumlltigen Ver-

netzungsmoumlglichkeiten un-

terstuumltzen

KENNZIFFER DEM22705

S I E M E N S

MES-System Simatic IT erhaumllt Manufacturing Intelligence

A U D I E R W E I T E R T E I N S A T Z D E R F O R C A M - T E C H N O L O G I E

Nach den Presswerken auch Einsatz in der Fahrzeug-Komponentenfertigung

Siemens hat sein Manufac-

tur ing-Execution-System

Simatic IT jetzt um Manufactu-

ring-Intelligence- (MI-) Funkti-

onalitaumlten erweitert bdquoSimatic

IT for Manufacturing Execu-

tion and Intelligenceldquo bie-

tet Kunden aus der Prozess-

Fertigungs- und Life-Science-

Industrie damit eine voumlllig

neue Informationsdichte und

Informationsqualitaumlt ndash und

zwar von den Produktionsda-

ten aus der Fertigungsebene

(Shop Floor) bis hin zur Ma-

nagementebene (Top Floor)

Wesentliche Vorteile sind ein

schnellerer und gezielterer

Zugriff auf die Daten zum

Beispiel aus der Bereichen

Produktion Qualitaumltssiche-

rung und Wartung MI greift

direkt auf die Datenbank des

Manufacturing-Execution-

System (MES) zu Aus den

dort verfuumlgbaren Echtzeitin-

formationen aus Produktions-

ablaumlufen einer oder mehrerer

Fertigungsanlagen koumlnnen

Unternehmen so Leistungs-

schwankungen in der Produk-

tion schnell erkennen und die

notwendigen Gegenmaszlignah-

men effi zient einleiten

KENNZIFFER DEM22706

AUDI hat dem Software-Spezi-

alisten FORCAM den Zuschlag

erteilt die Produktionssteue-

rung der

Fahrwerk-Komponenten-

fertigung in Ingolstadt zu op-

timieren Die FORCAM-Tech-

nologie ist bereits

in den beiden Presswer-

ken Ingolstadt und Neckar-

sulm erfolgreich im Einsatz

Die FORCAM-Loumlsung Factory

Framework ergaumlnzt Standard-

Software auf der Planungs-

ebene (Top-Floor) durch web-

basierte Leistungsdaten von

Maschinen und Anlagen in

Echtzeit direkt aus der Fabrik

(Shop-Floor) Unternehmen

minimieren so Fehler und Ver-

schwendung in der Produkti-

on optimieren die Anlagen-

nutzung und verbessern ihre

Zielplanung Ergebnis Die

Produktivitaumlt wird erhoumlht

der Kapitaleinsatz maximiert

(ROCE ndash Return on Capital

Employed)

KENNZIFFER DEM22709

Simatic IT for Manufactu-

ring Execution and Intelli-

gence fuumlhrt Informationen

verschiedenster Datenquel-

len auch aus mehr als einem

Standort zusammen

Bild Siemens

Bild

Leu

ze e

lectro

nic

N E W S A U S D E R B R A N C H E

F R A U N H O F E R I O S B

ProVisAPS bdquoSchneller besser guumlnstigerldquo durch produktionssynchrones Fertigungsmanagement

I N Q U I N F O R M A T I C S M I T N E U E R S O F T W A R E L Ouml S U N G

Einfach per Knopfdruck

Deutschland ist ein wichtiger robus-

ter und vorbildlicher Produktionsstand-

ort Das haben wir einmal mehr bei der

Bewaumlltigung der Wirtschaftskrise be-

wiesen Trotzdem zwingt uns der glo-

bale Wettbewerb ununterbrochen

nach Verbesserungsmoumlglichkeiten in

den Ablaumlufen zu suchen Das Fraun-

hofer IOSB in Karlsruhe hat seine Pro-

duktfamilie ProVis nun um das Feinpla-

nungswerkzeug ProVisAPS erweitert

Mit dem Advanced-Planning-and-Sche-

duling-System ProVisAPS stellt das

Fraunhofer IOSB Fertigungsunternehmen

jetzt eine Software zur Verfuumlgung die

fuumlr mehr Durchblick im Fertigungsalltag

sorgt Diese Loumlsung basiert auf mehr

als 30 Jahren Erfahrung des IOSB im Be-

reich der Optimierungsverfahren fuumlr die

Produktion Um den erzielbaren Nutzen

der entwickelten Loumlsung nachzuweisen

bietet das Fraunhofer IOSB interessierten

Unternehmen an die Leistungsfaumlhigkeit

von ProVisAPS im Rahmen einer Simu-

lationsuntersuchung mit eigenen Daten

aufzuzeigen Auch eine Testinstallation

kann fuumlr eine zeitlich befristete Evaluati-

on durchgefuumlhrt werden

KENNZIFFER DEM22707

InQu Informatics praumlsentiert eine neue

Softwareloumlsung die qualitaumltsbezogene

Produktionsdaten zu Kennzahlen ver-

dichtet und diese per Knopfdruck aus-

wertet Das CAQ-Performance-Cockpit

ist ein individuell konfi gurierbares Sys-

tem fuumlr die schnelle und benutzerfreund-

liche Darstellung von qualitaumltsbezoge-

nen Produktionskennzahlen Es richtet

sich unter anderem an Produktionspla-

ner die ihre Fertigungsprozesse optimie-

ren und auf der Produktionsebene eine

ebenso hohe analytische Qualitaumlt erzie-

len moumlchten wie das bereits auf der Un-

ternehmensleitebene mit Hilfe von ERP-

Systemen zur Realitaumlt geworden ist Das

CAQ-Performance-Cockpit analysiert

KPI-Informationen (KPI Key Performance

Indicators) und stellt die dabei gewonne-

nen Ergebnisse in einem individualisier-

baren Dashboard zur Verfuumlgung Leis-

tungsspezifi sch ist das Software-Tool von

InQu Informatics

ein wichtiges Steu-

erungsinstrument

fuumlr die Produkti-

onsebene Die Vor-

gaben der VDMA-

Richtlinie 66412-1

werden im vollen

Umfang erfuumlllt

Das CAQ-Perfor-

mance-Cockpit geht

uumlber standardisier-

te Anforderungen

weit hinaus denn es generiert bei Bedarf

auch unternehmensspezifi sche Indika-

toren (zum Beispuel Energiekennzah-

len Qualitaumltsraten OEE Ausschuss- und

Nacharbeitsquoten Prozessfaumlhigkeiten

sowie Fehleranteile und -haumlufi gkeiten)

und wertet diese zuverlaumlssig aus Pro-

duktionsplaner koumlnnen aus der Fuumllle von

moumlglichen Kennzahlen genau diejenigen

auswaumlhlen die fuumlr ihre speziellen Bedin-

gungen von Bedeutung sind Das Moni-

toring-System uumlberwacht aktuelle Werte

in Echtzeit Der zustaumlndige Mitarbeiter

kann etwa auch uumlber ein Smartphone

oder einen Tablet-PC ortsunabhaumlngig

auf das System zugreifen und reagieren

KENNZIFFER DEM22708

Das User Interface des Planungswerkzeugs ProVisAPS

copy Fraunhofer IOSB Bild Fraunhofer IOSB

Das neue CAQ-Performance-Cockpit von InQu Informatics verdichtet Quali-

taumltsdaten zu Kennzahlen Bild InQu

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2 2 0 1 16

S T U D I E Z U K E N N Z A H L E N I N D E R P R O D U K T I O N

E I N E S T E U E R U N G der Produktion

anhand von Kennzahlen zu optimieren

wird fuumlr die Fertigungsunternehmen im

deutschsprachigen Raum immer wichti-

ger Doch andererseits weisen sie noch

einen groszligen Handlungsbedarf auf was

die Qualitaumlt der Kennzahlensysteme be-

triff t Zu diesen Ergebnissen kommt eine

Vergleichsstudie der FELTEN Group in

der eine aktuelle Studie unter mittelstaumln-

dischen und groszligen Produktionsunter-

nehmen (Bild 1) den Ergebnissen einer

gleichen Befragung im letzten Jahr ge-

genuumlbergestellt wird

Danach geben die Firmen aumlhnlich wie

2009 fast zu zwei Dritteln an dass Key

Performance Indicators (KPI) immer wich-

tiger fuumlr das effi ziente Management der

Fertigungsprozesse werden fuumlr weite-

re 24 Prozent haben sie eine mittlere Be-

deutung Diese Wertschaumltzung ist nicht

grundlos immerhin geben diese Daten

bei sachgerechtem Einsatz und praumlziser

Auswertung prinzipiell hilfreiche Auskunft

beispielsweise zu den Bearbeitungszeiten

Ausschussquoten Nutzungsgraden oder

zu den Qualitaumltskosten Auch Fehlerhaumlu-

fi gkeiten oder Prozessstabilitaumlt lassen sich

auf diese Weise sinnvoll ermitteln

Allerdings bleibt selbst dort wo sich

Kennzahlensysteme bereits weitgehend

etabliert haben weiterhin ihr Nutzen ge-

ring Dies resultiert nach der Erhebung

aus dem Problem dass vielfach mit ver-

Analysen ndash Probleme ndash LoumlsungenKlare und bedarfsgerechte Kennzahlensysteme werden immer wichtiger fuumlr die Qualitaumlts- und Leistungssteue-

rung im Produktionsmanagement Aber fest steht auch dass dieses Thema in der Praxis der Unternehmen haumlu-

fig noch kein ausreichendes Augenmerk gefunden hat Mit Blick darauf hat das PI-Institute eine umfangreiche

Praxishilfe herausgegeben Der Leitfaden zur Kennzahlen-Optimierung richtet sich an Produktions- Qualitaumlts-

und Prozessverantwortliche Er betrachtet die relevanten Einfluss- und Wirkungsfaktoren der Kennzahlensyste-

me und zeigt mit hohem Praxisbezug die kuumlnftigen Wege auf

0 10 20 30 40 50 60

ja 28

30

49

23 2009

201018

52

mit gewissen Einschraumlnkungen

neinmit groszligenEinschraumlnkungen

Auswertung nach einer Befra-

gung in Produktionsunterneh-

men nach einem bedarfsgerech-

ten Produktionsmanagement

Bild

fo

tolia

co

m

2 2 0 1 1 7

S T U D I E Z U K E N N Z A H L E N I N D E R P R O D U K T I O N

alteten Kennzahlen gearbeitet wird Ge-

genuumlber 2009 hat sich diese Situation

sogar noch etwas verschlechtert Nur ein

gutes Drittel der Firmen kuumlmmert sich

nach den aktuellen Ergebnissen darum

dass diese Daten kontinuierlich uumlber-

pruumlft werden Vor einem Jahr waren dies

noch 6 Prozent mehr

Damit haumlngt moumlglicherweise zusam-

men dass die Kennzahlen in der Praxis

meistens noch recht zuruumlckhaltend in

den kontinuierlichen Verbesserungspro-

zessen (KVP) fuumlr das Produktionsmanage-

ment verwendet werden Sie kommen

nur in jedem fuumlnften Fall konsequent

zum Einsatz weitere 57 Prozent der be-

fragten Firmen und damit etwas mehr

als noch 2009 nutzen sie teilweise in den

KVP-Maszlignahmen 22 Prozent hingegen

kaum oder gar nicht im letzten Jahr wa-

ren es noch 28 Prozent

Fazit

Kennzahlen an sich sind in der Praxis des

Produktionsmanagements keineswegs

ein Fremdwort nur fehlt es oft noch an

der notwendigen Systematik und Durch-

gaumlngigkeit KPI haben als Steuerungsinst-

rument vor allem darin ihren Sinn Produk-

tivitaumlts- und Qualitaumltsdefi zite zu ermitteln

und daraus abgeleitet Optimierungs-

maszlignahmen zu initiieren Dies verlangt

analytische Verfahren die mit den traditi-

onellen MES-Systemen nicht zu erreichen

sind Denn In den Produktionsprozessen

muss die gleiche analytische Qualitaumlt er-

reicht werden wie in den Business-Pro-

zessen Dies ist aber nur mit Loumlsungen zu

schaff en die einen ganzheitlichen und

prozessorientierten Production-Intelli-

gence-Ansatz (PI) verfolgen

Klassische MES-Systeme helfen

zu wenig beim Kostenmanagement

in der Produktion

Das Produktionsmanagement mittels

klassischer MES-Systeme bietet nach

den Analysen des PI Institute keine aus-

reichende Moumlglichkeit zur Kostensteu-

erung Dies resultiert einerseits daraus

dass Finanzdaten technisch bedingt im-

mer nur verzoumlgert zur Verfuumlgung ge-

stellt werden koumlnnen und andererseits

die gegenwaumlrtigen KPI-Methoden kei-

nerlei betriebswirtschaftliche Kennzah-

len enthalten

bull Keine wirtschaftliche Steuerung moumlg-

lich Die herkoumlmmlichen MES-Konzepte

sind so angelegt dass die Softwaresys-

teme fuumlr das Produktionsmanagement

ihre Informationen von den ERP-Syste-

men bekommen Diese sind nicht Real-

time-faumlhig und bieten den Verantwortli-

chen demzufolge auch keinen zeitnahen

Einblick in Material-

Prozess- und Perso-

nalkosten Insofern

fehlt es kontinuierlich

an einer wirtschaft-

lich fundierten Ent-

scheidungsgrund-

lage obwohl in der

Produktionspraxis

haumlufi g auch kurzfris-

tige Maszlignahmen zur

Optimierung von Pro-

zessen zu initiieren

oder auftragsbeding-

te Veraumlnderungen

vorzunehmen sind

und diese Aktivitaumlten

eine groszlige Kostenre-

levanz haben koumlnnen

In der Konsequenz

bedeutet dies dass

die MES-Systeme her-

koumlmmlicher Art zwar

die Produktivitaumlt der

Produktionsprozes-

se steigern aber weil

sie die Kostenaspekte

unberuumlhrt lassen kei-

nen Beitrag zur Ren-

tabilitaumltssteigerung

leisten koumlnnen

bull Unzureichende Kennzahlenmetho-

den In der Produktion bestehen zwar

zunehmend KPI-Systeme zur Steue-

rung der Prozesse aber dabei handelt

es sich ausschlieszliglich um Kennzahlen

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Auswertung nach einer Befragung in Produktionsunternehmen wie aktuell uumlblicherweise die

Kennzahlen sind

0 10 20 30 40 50

durchgaumlngig sehr aktuell 20

uumlberwiegend aktuell 22

uumlberwiegend veraltet 19

18

teilweise veraltet 39

46

19

17

2009

2010

2 2 0 1 18

S T U D I E Z U K E N N Z A H L E N I N D E R P R O D U K T I O N

die sich mit Mengen und Zeiten be-

schaumlftigen So beruht etwa der OEE-

Indikator (Overall Equipment Eff ec-

tiveness) auf den drei Kennzahlen

Verfuumlgbarkeit Eff ektivitaumlt und Quali-

taumltsrate und letztere druumlckt in Prozent

aus in welchem Verhaumlltnis die bdquoGut-

mengeldquo zur produzierten Gesamtmen-

ge steht Betriebswirtschaftliche Kenn-

zahlen hingegen werden darin nicht

beruumlcksichtigt und fi nden sich insge-

samt in der Praxis des Produktions-

managements nicht Selbst die kuumlrzli-

che Defi nition der Kennzahlen zu den

MES-Systemen durch den Verband der

deutschen Maschinen- und Anlagen-

bauer ist frei von betriebswirtschaft-

lich orientierten KPIs

Fazit

Produktivitaumltssteigerung wurde im bis-

herigen Sprachgebrauch von MES immer

als eine Verbesserung der Wirtschaft-

lichkeit dargestellt obwohl eine solche

Gleichsetzung angesichts der Vernach-

laumlssigung der Kostenaspekte sachlich

voumlllig falsch ist Insofern beruhen auch

die Produktivitaumltsberechnungen haumlu-

fi g auf spekulativen Annahmen die sich

nicht durch Fakten stuumltzen lassen Daraus

ist der Schluss zu ziehen dass die gaumlngi-

gen MES-Ansaumltze keinen Beitrag zur Stei-

gerung der Wirtschaftlichkeit in der Pro-

duktion leisten koumlnnen Denn wer die

Wertschoumlpfung von Produktionsprozes-

sen berechnen und Kostentreiber besei-

tigen will benoumltigt zwangslaumlufi g deut-

lich weitergehende Methoden So stellt

sich die Frage Wie soll man eine Prozess-

kostenanalyse oder Stoumlrkostenanalyse

durchfuumlhren wenn keine Kostendaten

vorliegen

Zu den Erfordernissen gehoumlrt als Kon-

sequenz beispielsweise eine tatsaumlchliche

Integration der Business- und Produk-

tionsprozesse mit durchgaumlngigen Pla-

nungs- und Steuerungsdaten Ebenso

ist ein Realtime Monitoring durch intel-

ligente Analyse- und Steuerungsinstru-

mente erforderlich damit sich Produkti-

vitaumltshindernisse schneller praumlziser und

fuumlr gezieltere Verbesserungsmaszlignah-

men identifi zieren lassen Dies laumlsst sich

erst mit dem Production-Intelligence-

Ansatz realisieren Er beseitigt das iso-

lierte Selbstverstaumlndnis im Produkti-

onsmanagement und sorgt mit seiner

ganzheitlichen und integrierten Ausrich-

tung fuumlr ein Kostenmanagement wie es

in anderen Organisationsbereichen der

Unternehmen selbstverstaumlndlich ist

Effi ziente Statusanalyse

KPI-Quick-Check

Mit dem KPI-Quick-Check werden in ei-

ner ndash abhaumlngig von der Groumlszlige der Pro-

duktionsstrukturen ndash nur drei- bis fuumlnftauml-

gigen Analyse die gesamten relevanten

Kennzahlen samt ihrer operativen Nut-

zung auf den Pruumlfstand gestellt und aus

den Ergebnissen praktikable Schlussfol-

gerungen gezogen

Die Vorteile des KPI-Quick-Check

bull Die Potenziale zur Kostenminderung

im Produktionsmanagement werden

sichtbar Indem praumlzise analysiert und

dokumentiert wird wo die Staumlrken und

Schwaumlchen des aktuellen Kennzahlen-

systems zu fi nden sind lassen sich ge-

zielt Optimierungsmaszlignahmen starten

bull Einzigartige Bewertungsbasis durch

das PI-Framework Mit dem vom PI In-

stitute auf wissenschaftlicher Basis ent-

wickelten und weltweit bisher ersten

Regelwerk fuumlr das Produktionsmanage-

ment besteht eine exklusive methodi-

sche Grundlage die Ergebnisse von be-

sonderer Guumlte gewaumlhrleistet

bull Uumlberschaubarer Aufwand durch Best-

Practice-Methode Mit dem KPI-Quick-

Check wird ein aufwaumlndiges Pro-

jekt vermieden Vielmehr kommt eine

Best-Practice-Methode zum Einsatz

die durch ein systematisches Verfah-

ren schnell zu belastbaren Ergebnissen

kommt Sie stellen in jedem Fall einen

hohen Wert fuumlr jegliche strategische

Planungen des Unternehmens dar

bull Einfacher Weg in die operative Op-

timierung Die gesamten Ergebnisse

der systematischen KPI-Analyse sind so

angelegt dass unmittelbar und ohne

weitere Zwischenschritte moumlgliche

Maszlignahmen fuumlr eine bedarfsgerechte

Steigerung der KPI-Qualitaumlt gestartet

werden koumlnnen

Verbesserungspotenziale

aktivieren KPI Optimize

Das elementare Steuerungselement zur

Prozessoptimierung ist das KPI-System

das sinnvollerweise auf anforderungsge-

rechten aktuellen und kontinuierlich ge-

nutzten Kennzahlen beruhen sollte KPI

Optimize unterstuumltzt wenn diese Voraus-

setzungen nicht vollstaumlndig erfuumlllt wer-

den koumlnnen Denn dahinter verbirgt sich

ein methodisches Konzept mit dem sich

sowohl einzelne Kennzahlen als auch das

gesamten Kennzahlensystem zielgenau

und wirksam auf eine neue Basis stel-

len lassen Idealerweise knuumlpft dieses

Projekt unmittelbar an einen KPI-Quick-

Check an weil damit eine gesicherte Ba-

sis fuumlr die Optimierungsplanungen ge-

nutzt werden kann

Die Vorteile von KPI Optimize

bull Potenziale zur Effi zienzsteigerung

werden maximal aktiviert Eine aus

dem Regelwerk des PI Institute abge-

leitete Best-Practice-Methodik gewaumlhr-

leistet einen zielgenauen Projektverlauf

mit hohen Nutzenperspektiven fuumlr die

Leistungsqualitaumlt und Wirtschaftlich-

keit in den Produktionsprozessen

bull Schrittweise Umsetzung moumlglich Es

besteht eine groszlige Flexibilitaumlt was die

Projektrealisierung betriff t weil sich die

Optimierungsdynamik durch eine suk-

zessive Vorgehensweise den unterneh-

mensindividuellen Realisierungsbedin-

gungen anpassen laumlsst

bull Langfristige Sicherung der Leistungs-

effi zienz in den Prozessen Die Reali-

sierungsmethode ist so angelegt dass

eine nachhaltige Wirkung erzielt wird

und auch kuumlnftige Veraumlnderungen dar-

in fl exibel abgebildet werden koumlnnen

bull Hoher Return on Investment Infol-

ge des hohen Effi zienzgewinns durch

die KPI-Optimierung wird uumlberdurch-

schnittlich ein signifi kanter wirtschaftli-

cher und qualitativer Nutzen erreicht

KPI-Self-Check

Wo liegen moumlgliche Schwaumlchen

Die Optimierungspotenziale in den Kenn-

zahlensystemen in der Produktion koumln-

nen aumluszligerst vielfaumlltig sein und sind typi-

scherweise von individuellen Beding-

ungen gepraumlgt Der KPI-Self-Check mit

seinen 20 Fragen bietet einen vergleichs-

weise einfachen und pragmatischen An-

satz um durch Identifi kation von Prob-

lembereichen den eigenen Hand-

lungsbedarf tendenziell zu ermitteln

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KENNZIFFER DEM22666

n=343 310 Produktionsunternehmen

Quelle Felten Group 2009 2010

2 2 0 1 1 9

P R O Z E S S E O P T I M I E R E N U N D K O S T E N S E N K E N M I T M E S V O N S I E M E N S

AU F D E N bdquoManufacturing Excellence

Daysldquo die am 18 und 19 Mai auf dem Ge-

laumlnde des Elektronik-Werk-Amberg (EWA)

der Siemens AG stattfanden informier-

ten Experten von Siemens sowie Anwen-

der in Praumlsentationen und Fachvortraumlgen

umfassend uumlber die Manufacturing-Exe-

cution-Software-Loumlsung (MES) Bereits

Ende Maumlrz 2011 veranstaltete Siemens

in Toulouse (Frankreich) die ersten bdquoMa-

nufacturing Excellence Daysldquo zur neuen

Simatic-IT-Loumlsung fuumlr bdquoLife Sciencesldquo Houml-

hepunkt waumlhrend der bdquoManufacturing

Excellence Days 2011ldquo in Amberg war die

Live-Vorfuumlhrung der neuen Simatic-IT-

Version fuumlr die bdquodiskrete Fertigungldquo

Der erste Konferenztag wurde eingeleitet

von Spezialisten mit einer Vorstellung der

Simatic IT Praumlsentiert wurden die Potenzia-

le der Manufacturing-Execution-Software-

Loumlsung die in ihrer Standardfunktionalitaumlt

den Anforderungen jeder Industrie ent-

spricht die Produkte entwickelt und nach

den typischen Verfahren und Ablaumlufen der

Prozessindustrie herstellt

Den Nachmittag nahmen interessante

Anwendervortraumlge ein Berichtet wurde

uumlber die Erfahrungen mit dem Einsatz

von Simatic IT wie etwa von Chris Biddle

von Rolls Royce Baher Feiz-Marzoughi

von Siemens Industry oder Clark Dressen

von Dow Kokam sowie Luciano Rastelli

von Iveco

Tag zwei der Veranstaltung war be-

gleitetet von Live-Demos uumlber den Ein-

satz der Simatic-IT aus unterschiedlichen

Branchen beispielsweise in der komple-

xen Fertigung oder integriert in einer

mechatronischen Fertigungslinie

Groumlszligtes Highlight der Veranstaltung

war die gefuumlhrte Werksbesichtigung mit

Schwerpunkt auf dem Einsatz von Simatic

IT in der diskreten Anwendung im Elektro-

nik-Werk-Amberg Hautnah konnte im

Echtzeitbetrieb die Fertigung der spei-

cherprogrammierbaren Steuerungen der

Simatic-Familie erlebt werden Die Beson-

derheit daran Siemens implementierte in

der Surface-Mount-Device(SMD)-Ferti-

gung des EWA die eigene MES-Loumlsung Si-

matic IT ndash kurzum Simatic IT fertigt hier

Simatic Das Ganze natuumlrlich gemaumlszlig dem

Motto bdquoas low as possibleldquo Bereits seit

Ende letzten Jahres sind zwei der Ferti-

gungslinien mit Simatic IT in Betrieb Der

Trend geht zweifellos in eine durchgaumlngi-

ge und wirtschaftliche Automatisierung

das wurde schon damit bestaumltigt dass die

Umstellung auf Simatic IT bereits fuumlr zwei

weitere Linien in Planung ist Durch die

Automatisierung manueller Aktivitaumlten in

der Produktion der Qualitaumltsuumlberwa-

chung und Steuerung nimmt die SMD-

Fertigung im Werk eine besondere Stel-

lung ein Schnell und fl exibel moumlglichst

wenig Ausfallzeiten und gleichzeitig die

Garantie fuumlr gute Produktqualitaumlt ndash das

sind die zentralen Herausforderungen

Die eigene Herstellung lieszlig sich mit der

Einfuumlhrung des neuen Produktionsma-

nagementsystems enorm aufwerten und

fuumlr die Werker dieser Linie ist die Umstel-

lung im Vergleich zu vorher eine enorme

Erleichterung Mit dem neuen MES-Sys-

tem lassen sich nun Aufgaben uumlber Funk-

tionen wie zum Beispiel Betriebsplanung

Reduzierung der Materialbestaumlnde Uumlber-

wachung Schwundaufzeichnung und

-analyse Berechnung von Reserven und

Arbeitsvorgaumlngen Verfolgen der eff ekti-

ven Nutzung von Anlagen und Zustands-

uumlberwachung einfacher umsetzen bw

KENNZIFFER DEM

Manufacturing Excellence Days 2011Auf den diesjaumlhrigen bdquoManufacturing Excellence Daysldquo in Amberg praumlsentierten Experten von Microsoft und Sie-

mens sowie Anwender Informationen fuumlr Kunden Partner und Analysten zu den Themen MES-Trends innovati-

ve Technologien sowie die neue Version von Simatic IT

2 2 0 1 110

O B M A S C H I N E N B AU E R oder Zulie-

ferer Werkzeug- und Formenbauer oder

Seriendreherei Immer mehr mittelstaumln-

dische Fertigungsbetriebe geraten unter

den Druck einer wachsenden Nachfrage

Ein hoher Auftragsbestand und lange Lie-

ferzeiten gelten zwar gesamtwirtschaft-

lich als positive Indikatoren ndash verbessern

jedoch allein kein individuelles Betriebs-

ergebnis Wer mehr Produkte mit glei-

cher oder houmlherer Effi zienz produzieren

will versucht meist seine Kapazitaumlten zu

erhoumlhen Anschaff ung und Implementie-

rung neuer Produktionsmittel sind gerade

dann kein Thema mehr ndash und der Man-

gel an qualifi zierten Fachkraumlften macht

es schwer die Auftragsfl ut zu kanalisieren

Deshalb muumlssen jetzt die vorhandenen

Ressourcen optimal eingesetzt werden

Mensch Maschine Material

Manufacturing-Execution-Systeme kurz

MES sollen Fertigungsplaner dabei un-

terstuumltzen den Uumlberblick uumlber alle Res-

sourcen und Termine der Fertigung zu

behalten Sie bieten maumlchtige Planungs-

werkzeuge mit Simulationsmoumlglichkeiten

nach unterschiedlichen Prioritaumlten Doch

was theoretisch funktioniert schlaumlgt oft

in der Praxis fehl wenn der Planungs- und

Aumlnderungsaufwand die Moumlglichkeiten

des Betriebs uumlbersteigt Deshalb hat die

FAUSER AG aus Gilching bei Muumlnchen ihre

MES-Loumlsung JobDISPO Core auf eine voumll-

lig neue technologische Basis gestellt Die-

se vollstaumlndig auf Microsoft NET-Basis fuumlr

Windows 7 entwickelte Plattform poten-

ziert die Rechenleistung Selbst 100000

Arbeitsfolgen werden in Minuten verarbei-

tet ndash ein Nachtlauf der Planungsauftraumlge

gehoumlrt der Vergangenheit an Innerhalb

von Sekunden werden neue Vorgaben

mit dem aktuellen Planungsstand und

dem tatsaumlchlichen Fertigungsstand abge-

glichen Fertigungsplaner Gruppenleiter

oder Meister werden durch die neue Tech-

nologie wesentlich entlastet Neue Szena-

rien lassen sich auf bestimmte Zeitraumlume

Arbeitsplaumltze oder Maschinen begrenzen

Einfache Freigabe-Routinen sorgen da-

fuumlr dass nur genehmigte Planungsstaumlnde

umgesetzt werden Individuell anpassbare

Workfl ows propagieren die Aumlnderungen

im Betrieb Eine einzige Bildschirmmaske

enthaumllt alle jeweils notwendigen Informa-

tionen und Funktionen Die Entstehung

der Planung laumlsst sich zeitlich zuruumlckverfol-

gen so dass jeder einzelne Schritt plausibel

bleibt Durch voreingestellte Routinen und

abgespeicherte individuell anpassbare Re-

geln legt sich die halb- oder vollautomati-

sche Planung wie ein Handschuh uumlber den

Betrieb ndash und reagiert jederzeit auf manu-

elle Planungseingriff e Alle diese Neuerun-

gen von JobDISPO Core sorgen dafuumlr dass

sich die Fertigungsfeinplanung von Meis-

tern Betriebsassistenten oder Gruppenlei-

tern ausfuumlhren laumlsst Ohne Vorkenntnisse

unterschiedlicher Fertigungsphilosophien

oder Planungsstrategien werden anhand

individueller Arbeitsablaumlufe die taumlglichen

Aufgaben geloumlst Eingeschobene Eilauf-

traumlge Ruumlckstellungen wegen Material-

mangels oder Umplanungen auf andere

Fertigungseinrichtungen koumlnnen Unter-

nehmen nun fehlerfrei durchorganisieren

Alles in einer Bildschirmmaske

Die Auftragsuumlbersicht zeigt sofort an wel-

chen Stellen Handlungsbedarf besteht

welche Auftraumlge nicht termingerecht fer-

tig werden Aufgrund der aktuellen BDE-

P U B L I R E P O R TA G E J O B D I S P O C O R E V O N FA U S E R

Mit individuellen Workflows zum agilen FertigungsmanagementGerade im Mittelstand stehen Schnelligkeit und Flexibilitaumlt der Fertigung immer wieder im Gegensatz zu einer

Kapazitaumlts- Termin- und Produktivitaumltsplanung die zufriedene Kunden und wirtschaftliche Erfolge sichert Das

muss nicht so sein Die FAUSER AG stellt mit JobDISPO Core eine von Grund auf neue technologische Plattform

vor die gerade zu Zeiten hoher Auslastung wesentlich dazu beitraumlgt alle Ressourcen optimal zu verwenden

Dank neuer Rechenzyklen und individueller Workflows reagieren Fertigungsplaner muumlhelos und schnell auf

Anforderungen ndash in kuumlrzester Zeit werden neue Planungsstaumlnde im Betrieb propagiert

V O N W O L F G A N G S T O C K

Die Suche nach Ter-

minproblemen fuumlhrt

zu rot markierten Er-

gebnissen

2 2 0 1 1 11

P U B L I R E P O R TA G E J O B D I S P O C O R E V O N FA U S E R

Ruumlckmeldungen erkennt man auch wel-

che Auftraumlge bereits begonnen wurden

und wie sich die allgemeine Terminsitu-

ation darstellt Komplexe Projekte wer-

den genauso abgebildet wie einstufi ge

Erzeugnisse Waumlhlt man den betreff en-

den Auftrag an werden alle Arbeitsgaumlnge

angezeigt Ein Zeitstrahl verdeutlicht den

geplanten Durchlauf Zur Optimierung

betrachtet der Benutzer die ausgewaumlhl-

ten Arbeitsgaumlnge in der grafi schen Plan-

tafel Dort gewinnt er den Uumlberblick uumlber

die Kapazitaumlten der Fertigungsstaumltte Per

Drag and Drop verschiebt er nun einzelne

Arbeitsgaumlnge ndash und sofort wird aufgrund

des gewaumlhlten Workfl ows ein neues Pla-

nungsszenario erstellt Ebenso einfach

lassen sich Engpaumlsse an bestimmten Ar-

beitsplaumltzen beseitigen Fremdvergaben

simulieren oder neue Auftraumlge priorisie-

ren Als weitere Moumlglichkeiten der Planta-

fel koumlnnen Kapazitaumltserhoumlhungen durch

die Eingabe der Uumlberstunden durchge-

fuumlhrt oder Arbeitsgaumlnge gesplittet wer-

den um Kapazitaumltsluumlcken an bestimmten

Maschinen zu fuumlllen

Automatische Terminierung

Diese einfachen sofort in der Plantafel-

Ansicht verfuumlgbaren Eingriff smoumlglich-

keiten werden ergaumlnzt durch automati-

schen Komfort Mit der automatischen

Terminierung lassen sich alle Arbeits-

folgen fuumlr eine erste Grobplanung auf

die geeigneten Arbeitsplaumltze verteilen

Durch die Eingabe von Start- und Endter-

minen kann die automatische Planung

mit der vorhandenen manuellen kombi-

niert werden Eine Netzplandarstellung

erleichtert die Bearbeitung komplexer

mehrstufi ger Projekte An jeder Stelle der

Bildschirmmaske lassen sich weitere auf

den Kontext bezogene Informationen

einblenden Die Auslastung bestimmter

Ressourcen Terminkollisionen und Still-

staumlnde aufgrund fehlenden Materials

oder von Stoumlrungen ist in uumlbersichtlichen

grafi schen Auswertungen abrufbar

Deutliche Effi zienzsteigerungen

Alle am Fertigungsprozess beteiligten

Mitarbeiter und Manager behalten staumln-

dig den Uumlberblick uumlber die aktuelle Situ-

ation und nutzen JobDISPO gezielt um

Veraumlnderungen herbeizufuumlhren Vordefi -

nierte individuell anpassbare Routinen

und Workfl ows fassen bestimmte im-

mer wieder benoumltigte Planungsschritte

zusammen Sie koumlnnen einfach erneut

aufgerufen werden und ersparen da-

mit zahlreiche Eingaben Eine hohe Pla-

nungssicherheit auch bei kurzfristigen

Aumlnderungen laumlsst den gesamten Betrieb

aufatmen Fehler und Effi zienzverluste

werden vermieden Belastungen durch

hohen Auftragsdruck werden durch pro-

fessionelle Planung in Erfolgserlebnisse

uumlberfuumlhrt Damit die Planung mit der Si-

tuation in der Fertigung uumlbereinstimmt

muss man Ist-Daten uumlber den aktuellen

Arbeitsfortschritt wie in einem Regel-

kreis in neue Planungsrunden einbezie-

hen Diese Echtzeitdaten aus der Produk-

tion werden in JobDISPO Core ebenso

einfach erhoben Fuumlr bestimmte Rollen

und Arbeitsplaumltze lassen sich angepass-

te Erfassungsmasken vorlegen Sie er-

halten nur die Felder und Informationen

die auch benoumltigt werden So kann man

verschiedenste Erfassungsstrategien ein-

fach zu einem Gesamtsystem verbinden

Ob einzelne Werker mehrere Maschinen

bedienen nur Lager- und Entnahmebu-

chungen durchfuumlhren sollen oder kalku-

latorisch verschiedenen Bereichen zuge-

ordnet sind ndash jeder Benutzer sieht nach

seiner Anmeldung nur die fuumlr ihn rele-

vante Erfassungsmaske

Neue MES-Generation

Mit JobDISPO Core hat die FAUSER AG

ein Manufacturing-Execution-System

geschaff en das mittelstaumlndischen Be-

trieben und einzelnen Bereichen von

Groszligunternehmen die Transparenz und

Produktivitaumlt verleiht die im internatio-

nalen Wettbewerb unerlaumlsslich sind Dar-

uumlber hinaus ist das System selbst so intel-

ligent fl exibel und informativ geworden

dass jeder Fertigungsbetrieb damit auf

Anhieb seine Prozesse verbessern kann

Die FAUSER AG praumlsentiert JobDISPO

Core auf der EMO (19 bis 24 September)

in Hannover in Halle 25 Stand J 33 r t

Wolfgang Stock ist Entwicklungsleiter bei der

FAUSER AG in Gilching bei Muumlnchen

KENNZIFFER DEM22754

In der Plantafel

lassen sich die

Arbeitsgaumlnge per

Drag and Drop

bewegen

Aussagekraumlftige

Daten werden

uumlbersichtlich prauml-

sentiert

Individuell an-

passbare Work-

fl ows erleichtern

die Fertigungs-

feinplanung

Bilder Fauser AG

2 2 0 1 112

N I C H T E R S T seit der TS 16949 planen

die Betriebe ihre Produktionsprozesse bis

ins kleinste Detail planen die Reaktion auf

Abweichungen planen fuumlr Notfaumllle pla-

nen Sicherung und Lenkung der Produk-

trealisierung planen die Anpassung und

die Planung der Prozesse Von der Produk-

tionsplanung uumlber das Qualitaumltsmanage-

ment bis hinab zur Feldebene der An-

triebe und Sensoren lenken und sichern

Regelkreise die Produktrealisierung Die-

se Regelkreise erfassen Produktionsdaten

entweder kontinuierlich oder in einem

Abstand der uumlber statistische Modelle

bestimmt wird beispielsweise SPC In der

Automatisierungs- und Leitebene werden

die eingestellten Parameter und gemes-

senen Daten sowie die Ruumlckmeldungen

der Feldgeraumlte Maschinen und Leitrech-

ner dezentral erfasst genutzt und teilwei-

se zu Informationen etwa Kennzahlen

KPI verdichtet Oberhalb der Automati-

sierungsebene realisieren Informationen

Vorgaben Anweisungen und Auftraumlge

den Produktionsprozess Das erscheint

als luumlckenlose Erfassung des Betriebsge-

schehens ist aber nur eine zweckgerich-

tete Datensammlung mit einer Fuumllle von

unterschiedlichen Zielsetzungen aus der

nur mit Muumlhen relevante Informationen

im Konfl iktfall gewonnen werden

Die Anweisungen und Ruumlckmeldungen

zwischen Werkern Schichtfuumlhrern und

Planern werden in den Betrieben detail-

reich dokumentiert und archiviert Dazu

gehoumlren zum Beispiel die Auftragsdaten

die Qualitaumltsdaten die Faumlhigkeiten und

der Einsatz der Pruumlfmittel Werkzeuge und

Maschinen Werden uumlber Barcode-Scanner

oder RFID-Empfaumlnger die Seriennummern

vereinzelter Teile durch die Fertigung ver-

folgt dann koumlnnen die Lose und Chargen

in Bewegungsprofi le fuumlr Einzelteile und

Baugruppen aufgeloumlst werden Doch in

dieser Datensammlung hinterlassen die

bisher unbekannten

Fehler die Ruumlckrufkos-

ten verursachen und

fuumlr die eine Traceability-

Software betrieben wird

gerade keine Spur sonst

waumlren es ja bekannte

Fehlerquellen die das Qualitaumltsmanage-

ment uumlberwacht zum Beispiel Warenein-

gang fuumlr Rohstoff e und Vorprodukte Er-

gebnisse von Bearbeitungsschritten und

Montagen Faumlhigkeiten von Maschinen

Werkzeugen und Pruumlfmitteln

Die bekannten Fehler erkennt die Pro-

duktion nach Plan und begegnet ih-

nen mit geeigneten Maszlignahmen Die

unbekannten Fehlerquellen erkennen

Menschen nachtraumlglich als bisher unbe-

achtete Zusammenhaumlnge Fuumlr diesen Er-

kenntnisschritt brauchen die Menschen

relevante und gesicherte Informationen

Um die Informationsqualitaumlt zu sichern

gibt es leistungsfaumlhige Werkzeuge zur

Datensammlung und Aufbereitung zur

Informationsverdichtung und zur Be-

reitstellung Die Auswahl der relevanten

Informationen ist ungleich anspruchs-

voller denn es soll ja etwas bisher Un-

bekanntes erkannt werden Die Siche-

rung des gesamten Betriebsgeschehens

in einer Datenbank verlagert diese Ar-

beit nur in einen unguumlnstigen Zeitpunkt

Wirtschaftlicher und erfolgreicher ist es

wenn der Betrieb sein Erfahrungswissen

nutzt und im Vorgriff eine Auswahl po-

tenziell relevanter Informationsquellen

fuumlr die kommende Fehlersuche triff t

Qualitaumltskosten deutlich senkenTraceability-Software schuumltzt vor ausufernden Ruumlckrufkosten und drohender Produkthaftung das behaupten

die Softwareanbieter seit Jahren Wenn die Software den Materialfluss rekonstruiert ndash von einem fehlerhaften

Produkt bis zu einer Fehlerquelle und von dort ausgehend bis zur Charge fuumlr den Ruumlckruf ndash dann waumlre die Leis-

tung vollbracht Ist die Fehlerquelle bekannt ist das eine willkommene Rationalisierung Aber gerade die Fehler-

suche ist aufwaumlndig und muss schnell zum Erfolg fuumlhren damit die Ruumlckrufkosten moumlglichst gering ausfallen

Und dabei geht es um unbekannte Fehlerquellen die noch nicht in der FMEA stehen um Zustaumlnde die noch kei-

ne Parameter in der SPC oder bei den Faumlhigkeiten sind um Werte der kein Leitrechner und keine Maschinen-

steuerung bisher als kritisch bewertet Erst wenn es gelingt die Ursachen fuumlr einen bislang unbekannten Fehler

schneller sicherer und praumlziser zu finden dann werden die Ruumlckrufkosten geringer ausfallen

V O N S V E N O R I M M E L S P A C H E R

T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

Erst wenn es gelingt die Ursachen fuumlr einen

bislang unbekannten Fehler schneller siche-

rer und praumlziser zu fi nden dann werden die

Ruumlckrufkosten wirklich geringer

Sven O Rimmelspacher wurde 2006 zum

Geschaumlftsfuumlhrer der Pickert amp Partner

GmbH bestellt 2007 stieg er als einer

von drei Gesellschaftern ein und uumlber-

nahm Anfang 2009 die Mehrheit der An-

teile Er ist heute hauptverantwortlich fuumlr

Produkt- und Marketingstrategien

2 2 0 1 1 13

T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

In der FMEA erfasst der Betrieb die be-

kannten Fehler Ursachen und Auswir-

kungen und ihren meist komplexen Zu-

sammenhang Daraus werden Pruumlfplaumlne

abgeleitet die alle bekannten Fehler ver-

meiden Der Betrieb ist bestrebt die Pro-

duktivitaumlt zu steigern und gleichzeitig

die Qualitaumltskosten zu senken Es ist Ziel

der statistischen Prozesskontrolle die

fuumlr das geforderte Qualitaumltsniveau not-

wendige Anzahl der Pruumlfungen zu mini-

mieren Weil hier die Pruumlfdichte und die

Merkmale ohne Schranken vergroumlszligert

werden koumlnnen genau deswegen ist es

sehr unwahrscheinlich auf diesem Weg

relevante Informationen fuumlr eine kom-

mende Fehlersuche zu gewinnen ndash ganz

abgesehen von den damit verbundenen

schrankenlosen Qualitaumltskosten Eine viel

bessere Quelle fuumlr relevante Informatio-

nen ist die Automatisierungsebene

Die Qualitaumltssicherung pruumlft das Ergeb-

nis eines Bearbeitungsschritts die Auto-

matisierung muss ihn vollziehen Fuumlr die-

sen Vollzug nutzt die Automatisierung eine

Fuumllle von Soll-Werten und Ist-Zustaumlnden

Die Masse dieser Informationen bleibt in

den Maschinen und Feldgeraumlten verbor-

gen etwa der Ohmsche Widerstand eines

Thermoelements vor dem Wandler Doch

viele Informationen sind aus Sicht der Her-

steller der Feldgeraumlte Maschinen und An-

lageninfrastruktur so bedeutend dass sie

an Schnittstellen fuumlr die Uumlberwachung und

Steuerung technischer Prozesse bereitste-

hen (SCADA Supervisory Control and Data

Acquisition) Durch die immer groumlszligere Ver-

breitung von OPC-faumlhigen Maschinen und

Automatisierungsgeraumlten wird SCADA zu-

nehmend unabhaumlngig von den groszligen

Herstellern und erfasst immer groumlszligere Teile

der Herstellungsprozesse in

den Betrieben OPC (Object

Linking and Embedding for

Process Control) wird dort

eingesetzt wo Feldgeraumlte

und Maschinen verschiede-

ner Hersteller ein gemein-

sames fl exibles Netzwerk

bilden

Uumlber OPC hat auch eine

Traceability-Loumlsung Zugriff

auf viele Information aus

der Automatisierungsebe-

ne Aus diesem umfang-

reichen Angebot kann ein

Betrieb die nach seiner Ein-

schaumltzung relevanten Infor-

mationen fuumlr die kuumlnftige

Suche nach unbekannten

Fehlerquellen auswaumlhlen

erfassen bewerten ver-

dichten und bei Bedarf gezielt bereitstel-

len Ein bekannter Automobilzulieferer

hat in seinen Werken in Frankreich in der

Tschechischen Republik in Mexiko und

in China bereits eine Traceability-Loumlsung

die uumlber die Qualitaumlts- und Produktions-

daten hinaus fuumlr jedes Teil von jedem

durchlaufenen Bearbeitungszentrum die

eingestellten Prozessparameter die ein-

gesetzten Werkzeuge die gemessenen

Maschinenzustaumlnde und die Ruumlckmel-

dungen der Steuerprogramme erfasst

Die Kundenreklamation ist nicht nur An-

sporn sie ist auch eine unverzichtbare

Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbes-

serungsprozess der Betriebe Denn Re-

klamationen praumlzisieren die Spezifi katio-

nen und verbessern die statistischen

Modelle Gibt eine Reklamation den Hin-

weis auf einen bisher unbekannten Feh-

ler dann rekonstruiert die Traceability-

Loumlsung ausgehend von der

Seriennummer den Produktionszeit-

punkt den vereinzelten Teilestamm und

die Produktionsstrecke Zur Kontrolle

werden fuumlr diese Produktionsstrecke alle

vorhandenen Qualitaumlts- Produktions-

und Auftragsdaten aus dem Datenbe-

stand zusammengefuumlhrt und fuumlr die Feh-

lersuche bereitgestellt Von besonderem

Interesse ist dabei der Soll-Ist-Vergleich

der vollstaumlndigen Plandaten Produkti-

onslenkungsplan Prozessplan Steue-

rungsprogramme und Steuerungspara-

meter So kann ein menschliches

Versagen fruumlhzeitig ausgeschlossen wer-

den Fuumlr die eigentliche Fehlersuche wer-

den dann die Plandaten den Ruumlckmel-

dungen der Feldgeraumlte Maschinen und

Leitrechner gegenuumlbergestellt Werden

neue Fehlerquellen erkannt dann erwei-

tert der Betrieb die FMEA und optimiert

die Fertigungsprozesse und Pruumlfplaumlne

Auf diesem Weg verbessert eine Tracea-

bility-Loumlsung die Fehlersuche und er-

moumlglicht eine Chargenbestimmung in

bisher unerreichter Schaumlrfe Praumlzision

und Geschwindigkeit bw

KENNZIFFER DEM22663

Uumlber OPC hat eine Traceability-Loumlsung einen standardisierten Zugriff auf viele Informationen

aus der Automatisierungsebene OPC (Object Linking and Embedding for Process Control) wird

dort eingesetzt wo Feldgeraumlte und Maschinen verschiedener Hersteller ein gemeinsames fl e-

xibles Netzwerk bilden Bilder Pickert amp Partner

Die Kundenreklamation ist nicht nur Ansporn sie ist auch eine unver-

zichtbare Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbesserungsprozess

der Betriebe Denn Reklamationen praumlzisieren die Spezifi kationen

verbessern die statistischen Modelle und geben Hinweise auf bisher

unbekannte Fehler

2 2 0 1 114

DIE HERSTELLENDE Industrie gehoumlrt tra-

ditionell nicht zu den Bereichen in der sich

technische und technologische Neuerun-

gen besonders schnell durchsetzen erst

recht nicht wenn diese Neuerungen den

Weg uumlber die Unterhaltungsindustrie und

den privaten Bereich genommen haben

Zu groszlig ist die Sorge um die Sicherheit der

Produktion selbst und der kritischen Daten

die im Herstellprozess eine wichtige Rol-

le spielen So ist es auch heute noch keine

Seltenheit dass man in Produktionsunter-

nehmen eine strikte Trennung von Offi ce-

Anwendungen und Systemen zur Prozess-

und Produktionsfuumlhrung anwendet

Waumlhrend in den Verwaltungen die meis-

ten Geschaumlftsprozesse zumindest IT-ge-

stuumltzt ablaufen und Systeme etabliert sind

mit denen diese Prozesse abgebildet wer-

den werden in den allermeisten Produkti-

onsstaumltten viele relevante Ablaumlufe nach wie

vor manuell und ohne durchgaumlngige Hilfe

von IT-Systemen abgewickelt

Manuelle Geschaumlftsprozesse

Klassische ERP-Systeme unterstuumltzen die

kommerziellen Geschaumlftsprozesse und de-

fi nieren produktionsrelevante Informatio-

nen wie Auftraumlge Rezepte und Arbeitsab-

laumlufe fuumlr die Durchsetzung der Produktion

Haumlufi g werden diese Informationen in Pa-

pierform an die Abteilungen weitergege-

ben die fuumlr die Produktion verantwortlich

sind Die Arbeitspapiere enthalten alle fuumlr

die Bearbeitung notwendigen Daten und

Ablaumlufe Die Arbeitsvorbereitung plant

dann ndash oft nicht adaumlquat IT-gestuumltzt ndash die

Vorgaben fuumlr die Mitarbeiter in den Anla-

gen ein

Diese erhalten bdquoLaufpapiereldquo mit denen

Schritt fuumlr Schritt die manuellen Produk-

tionsschritte abgearbeitet werden Dabei

muumlssen die Mitarbeiter an unterschiedli-

chen Systemen Parameter Sollwerte und

andere Daten eingeben die als Vorgabe

auf dem Papier notiert sind Dazu kommen

Ruumlckmeldungen die auf Visualisierungs-

systemen dargestellt und zu bestimmten

Zeiten auf dem bdquoLaufzettelldquo protokolliert

werden muumlssen Nachdem ein Laufzettel

vollstaumlndig ausgefuumlllt ist gelangt er ndash meis-

tens deutlich verzoumlgert zur Produktion

ndash wieder zu den Bearbeitern die das Ge-

schaumlftssystem mit den Daten fuumlttern

Auch die regelmaumlszligige Wartung und In-

standhaltung der Anlagen und Maschinen

ist ein kritischer Faktor Oft ist eine moumlg-

lichst hohe Gesamtanlagenverfuumlgbarkeit

(OEE) ein wesentliches Geschaumlftsziel eines

Produzenten Um dieses Ziel sicherzustel-

len werden tagtaumlglich Wartungsaktivitaumlten

geplant und durchgefuumlhrt Neben automa-

tisierten Wartungsaktivitaumlten sind in einem

Produktionsbetrieb in aller Regel eine Rei-

he von Pruumlfungen und Instandhaltungs-

maszlignahmen manuell durchzufuumlhren Hier

gilt in gleicher Weise die vorgenannte Pro-

blematik der Medienbruumlche Waumlhrend im

Businesssystem oder im Wartungsma-

nagementsystem alle Aktivitaumlten geplant

und ruumlckgemeldet werden koumlnnen sind

die Instandhalter meist mit Papier und Blei-

stift auf dem Weg durch die Produktions-

anlagen Neben den Fehlermoumlglichkeiten

durch Mehrfacheingaben und Ablesefeh-

ler kann bei dieser Form der Bearbeitung

keine verlaumlssliche Ruumlckverfolgung der Tauml-

tigkeiten stattfi nden Die verspaumlteten und

teilweise fehlerhaften Buchungen fuumlhren

so zwangslaumlufi g zu Qualitaumltsproblemen

Falschinterpretationen der Lagerbestaumlnde

oder fehlenden Ersatzteilen Der gesamte

Produktionsablauf wird beeintraumlchtigt und

hohe Kosten fuumlr Lagerhaltung und Produk-

tionsausfaumllle verursacht

Medienbruumlche vermeiden

Dabei sind es einfache Veraumlnderungen

die in einer Produktionsanlage zu besserer

Qualitaumlt und Auslastung beitragen koumlnnen

Mit einem mobilen Workfl owmanagement-

system ndash mit heutiger Technik auf einem

industrietauglichen Handheld genauso

lauff aumlhig wie auf einem guumlnstigen Smart-

phone oder einem modernen Tablet ndash las-

sen sich nahezu alle denkbaren manuellen

Geschaumlftsprozesse IT-gesteuert und ohne

In die Produktion mit Mobile Apps Noch vor nicht allzulanger Zeit wurden sie von vielen Managern in der Geschaumlftswelt als Spielzeug abgetan Heu-

te sind Smartphones und Apps schon laumlngst nicht mehr aus der Geschaumlftswelt wegzudenken Welcher Manager

geht noch auf Reisen ohne staumlndig uumlber E-Mail auf dem Laufenden zu sein Wer nutzt nicht die allgegenwaumlrtigen

kleinen Helfer fuumlr die Kommunikation mit dem eigenen Unternehmen Geschaumlftspartnern und Kunden Keine

Frage die mobile Revolution ist in vollem Gange und sie haumllt auch Einzug in die Produktionsindustrie

V O N M I C H A E L F A T U M

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

Administrations-

anwendung Die

Konfi guration

der manuellen

Arbeitsablaumlufe

erfolgt menuuml-

gefuumlhrt in der

Administrations-

anwendung

2 2 0 1 1 15

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

M e d i e n b r uuml c h e

bearbeiten Vor-

gabedaten und

A r b e i t s a b l auml u f e

werden direkt aus

dem Business-

system oder dem

Produktionsma-

nagementsystem an das Mobilgeraumlt uumlber-

tragen sinnvollerweise zusammen mit

zusaumltzlichen qualitaumlts- oder sicherheits-

verbessernden Aktivitaumlten die direkt in die

Geschaumlftsprozesse eingebunden werden

Damit laumlsst sich etwa auszuschlieszligen dass

ein Instandhalter seine Aufgaben am fal-

schen Geraumlt ausfuumlhrt weil uumlber das Mobil-

geraumlt mittels RFID- oder Barcodescan Fo-

toerkennung oder Lokalisierung vor jedem

Arbeitsgang automatisch gepruumlft werden

kann ob sich der Benutzer am richtigen

Ort befi ndet Und natuumlrlich kann der Be-

arbeiter zu jedem Arbeitsgang zusaumltzliche

Informationen wie Bedienungsanleitung

oder Montagehinweise erhalten um die

Arbeit qualitativ hochwertiger ausfuumlhren

zu koumlnnen Ruumlckmeldungen von Taumltigkei-

ten Materialien usw koumlnnen uumlber die Tas-

tatur des Mobilgeraumltes oder durch andere

Hilfsmittel etwa einem geraumlteinklusiven

Barcodescanner erfasst werden

Online-und Offl ine-Verbindung

Befi ndet sich der Benutzer des Mobilgerauml-

tes in einem durch das jeweilige Netz ab-

gedeckten Bereich (zum Beispiel WLAN

UMTS EDGE LAN usw) so kann er zusaumltz-

liche Informationen uumlber den Status des

Geraumltes Trends und Parameter zur Bear-

beitungszeit aus dem Onlinesystem (etwa

direkt aus einem Prozessrechner) auf dem

Mobilgeraumlt zur Anzeige bringen Viele Be-

reiche in Produktionsanlagen sind jedoch

nicht an das Onlinenetz angebunden weil

es sich um besonders gesicherte Bereiche

explosionsgeschuumltzte Zonen oder weitlaumlu-

fi ge Areale handelt Damit auch in diesen

Bereichen Mobilgeraumlte zum Einsatz kom-

men koumlnnen muumlssen diese uumlber eine eige-

ne Datenbank verfuumlgen uumlber die waumlhrend

des Offl ineaufenthaltes alle Daten zwi-

schengespeichert werden Sobald der Be-

nutzer wieder in einen netzabgedeckten

Bereich kommt muss eine automatische

oder benutzerinitiierte Datenreplikation

zur zentralen Datenbank erfolgen

Kennzahlen ndash immer und uumlberall

Manager von Produktionsanlagen benouml-

tigen Kennzahlen um ihre Produktion

verlaumlsslich zu betreiben So muumlssen sie

staumlndig uumlber die Auslastung und Verfuumlg-

barkeit der Anlagen informiert sein um

bei Engpaumlssen sofort zu einer Entschei-

dung faumlhig zu sein Durch Echtzeitanbin-

dung an die Produktionsanlagen kann

jederzeit an jedem Ort und unverzuumlglich

nach dem Eintreten eines Ereignisses re-

agiert werden Das schaff t Vertrauen und

Sicherheit fuumlr die Produktion

Mobility in der Produktion

Das Gieszligener Softwareunternehmen ad-

venco Consulting GmbH ist Full-Service-

Dienstleister im Bereich Manufacturing

IT und unterstuumltzt mit seinen Produkten

und Dienstleistungen die Kunden dabei

ihre Produktionsprozesse zu verbessern

und leistungsfaumlhiger zu machen Eine we-

sentliche Rolle spielen dabei die hier bei-

spielhaft genannten Komponenten key-

2operate und key2value um manuelle

Aktivitaumlten in der Produktion zu automa-

tisieren Dabei versorgt die Business-App

bdquokey2valueldquo Entscheider ortsunabhaumlngig

mit allen wichtigen Informationen und

Kennzahlen der Produktion

Durch eine Reihe repraumlsentierender Dar-

stellungen auf dem Mobilgeraumlt koumlnnen kri-

tische Kennzahlen Alarme Tachometeran-

zeigen usw in Echtzeit angezeigt und bei

Auff aumllligkeiten beispielsweise Trends ver-

glichen werden Um ein komplettes Bild

uumlber den Zustand der Produktion zu er-

halten greift das System direkt auf ein Ma-

nufacturing-Intelligence-System uumlber ein

bdquoUnifi ed Production Modelldquo zu Damit sind

alle Daten und Werte abrufbar die im Busi-

ness-Intelligence-System (BI EMI) bereits

angelegt und berechnet wurden Die ein-

fache Konfi guration direkt auf dem Mobil-

geraumlt erlaubt Ad-hoc-Dashboards um auch

Informationen in Relation zu sehen fuumlr die

keine vorkonfi gurierten Reports vorliegen

Mit der App key2operate koumlnnen nahezu

beliebige manuelle Geschaumlftsprozesse erstellt

und mit industrietauglichen mobilen Geraumlten

wie Handhelds mit Barcode- oder RFID-Scan-

ner Tablets Smartphones usw automatisiert

werden Der Ersteller der Ablaumlufe hat die Moumlg-

lichkeit manuelle Aktivitaumlten auf einfache Wei-

se als Workflow vorzugeben Zunaumlchst defi-

niert er die Datenbankstruktur und eliminiert

damit von vorneherein komplexe Schnittstel-

lendefinitionen Im zweiten Schritt legt der

Designer fest auf welche Weise dem spaumlteren

Benutzer die Daten auf dem Bildschirm visu-

alisiert werden und wie der Workflow-Ablauf

zu bedienen ist Zum Schluss wird der Ablauf

durch die Sequenzierung der Menuumls festge-

legt So kann ohne IT-Kenntnisse eine unbe-

grenzte Anzahl von Workflows erzeugt und

angepasst werden

Die grafi sch erstellten Arbeitsablaumlufe

werden gemeinsam mit der passenden

Grafi kdarstellung auf die Mobilgeraumlte gela-

den und als digitale Arbeitsanweisungen

uumlbergeben Gleichzeitig koumlnnen Anleitun-

gen Fotos oder Dokumentationen zu den

Ablaumlufen hinzugefuumlgt werden um Aufga-

ben gezielt zu erlaumlutern und fuumlr eine fehler-

freie Bearbeitung zu sorgen Uumlber manuelle

Eingabe Scannen von Barcodes oder RFID-

Tags werden Anlagen und Geraumlte identifi -

ziert und Ruumlckmeldungen zum Abarbei-

tungsstatus erfasst Gegebenenfalls koumlnnen

wichtige Parameter waumlhrend des Arbeits-

ablaufes direkt visualisiert und uumlberwacht

werden Uumlber einen Task Scheduler koumlnnen

die Arbeitsablaumlufe geplant werden um sie

auf dem richtigen Endgeraumlt online oder off -

line abarbeiten zu lassen Durch die Einbin-

dung der manuellen Prozesse in die IT-Um-

gebung werden die Aktivitaumlten verlaumlsslicher

und nachvollziehbar Sie koumlnnen geplant

und uumlberwacht werden und verbessern die

Arbeits-und Produktionsqualitaumlt bw

KENNZIFFER DEM22665

Maskeneditor Die Visualisierungsoberfl aumlche der Mo-

bilgeraumlte kann mit dem Maskeneditor frei zusammen-

gestellt werden Bilder advenco Consulting

iPhone Selbst zu-

sammengestell-

te Dashboards fuumlr

iPhone und iPad

key2operate

Client Indus-

trietaugliche

Menuumldarstel-

lung fuumlr Mo-

bilgeraumlte

2 2 0 1 116

M I T S E I N E N Freunden weltweit rund

um die Uhr zu kommunizieren Videos

und Fotos auszutauschen oder sich per

Smartphone-App aktuell uumlber Fuszligball-

Zwischenspielstaumlnde zu informieren

stellt fuumlr die iPhoneiPad-Generation

keine groszlige Herausforderung dar Die

Leichtigkeit der Informationsbeschaf-

fung gepaart mit Lifestyle-Anspruumlchen

entspricht der heutigen Normalitaumlt eine

Normalitaumlt die das private Leben be-

herrscht allerdings in der industriellen

Umgebung noch Platz fuumlr Innovationen

bietet Dass auch Produktionsunterneh-

men von der Leichtigkeit der Informati-

onsbeschaff ung profi tieren koumlnnen ist

unbestritten Langfristiges Planen und

Beobachten von Marktentwicklungen

sind oftmals nicht mehr moumlglich Unter-

nehmensrelevante Entscheidungen muumls-

sen kurzfristig getroff en werden Damit

Entscheidungsgrundlagen auch dann

zur Verfuumlgung stehen wenn man sie be-

noumltigt ist der ortunabhaumlngige Zugriff auf

aktuelle Produktionskennzahlen oder

Kennzahlenanalysen unumgaumlnglich Der

Informationszugriff sollte sich einfach

mobil und fl exibel gestalten Der Einsatz

moderner Hardware hohe Performance

und absolute Zugriff sicherheit sind wei-

tere Anforderungen an ein intelligentes

Informationssystem

Aus den Daten die

richtigen Schluumlsse ziehen

Business-Intelligence-Softwaresysteme

kurz BI-Systeme unterstuumltzen die logische

und physische Konsolidierung inhomoge-

ner Datenquellen Das heiszligt Informationen

werden erfasst logisch verknuumlpft und auf-

bereitet Schlussendlich liefern BI-Systeme

die gewuumlnschten Entscheidungsgrundla-

gen fuumlr die Entscheidungstraumlger BI-Syste-

me bedienen sich der Daten bereits eta-

blierter Unternehmenssoftwareloumlsungen

So bieten ERP- (Enterprise-Resource-Plan-

ning-) oder MES-(Manufacturing-Executi-

on-) Systeme eine operative Datengrund-

lage zur Ermittlung von Kennzahlen oder

zum Erstellen von Analyse-Charts

Der Erfolg von Business Intelli-

gence liegt in der technischen

Umsetzung

Nur eine technisch saubere Loumlsung die in

der Anwendung auch Spaszlig macht wird

zum gewuumlnschten Erfolg fuumlhren Beschaumlf-

Mobiler Zugriff auf aktuelle Produktionsdaten

Business Intelligence uumlberwindet die organisatorische Grenze von der Geschaumlftsebene

in den Shopfloor Meister und Produktionsleiter koumlnnen bei Meetings direkt auf aktuelle

Kennzahlen und Analyse-Charts aus der Produktion zuruumlckgreifen Ausgedruckte Excel-

Tabellen oder handschriftliche Journalbuumlcher gehoumlren der Vergangenheit an

V O N I N G C H R I S T I A N E R L I N G E R

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

Business Intelligence nach dem Selbstbedienungsprinzip liegt im Trend Einfach und fl exibel

Charts zusammenstellen und aktuelle Auswertungen visualisieren

Mit einer mobilen Anwen-

dung lassen sich ortsun-

abhaumlngig und in Echtzeit

Kennzahlen Analysen und

Prozesszustaumlnde abrufen

2 2 0 1 1 17

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

tigt man sich mit Unternehmensdaten

wird man schnell erkennen koumlnnen dass

sehr groszlige Datenmengen und eine hohe

Abhaumlngigkeitskomplexitaumlt zutage treten

werden Performance ist daher der Schluumls-

sel zum Erfolg In-Memory-Technologien

bieten heute die entsprechenden Moumlg-

lichkeiten hoch-performante Datenzugrif-

fe zu realisieren Dabei werden Informati-

onen aus Datenbanken nicht mehr von

der Festplatte gelesen sondern in einem

Arbeitsspeicher vorgehalten Antwortzei-

ten unter einer Sekunde sind so realisier-

bar Analyse-Ergebnisse und Kennzahlen

lassen sich in Echtzeit berechnen und vi-

sualisieren Mobile Anwendungen spielen

dabei eine wichtige Rolle Bei kritischen

Unternehmensdaten wird allerdings die

Sicherheit nach wie vor im Vordergrund

stehen Denn was passiert mit den Daten

aus dem Arbeitsspeicher bei einem Ser-

ver-Crash Wie weit sind die technischen

Loumlsungen fortgeschritten um in einer

ausschlieszliglichen In-Memory-Anwendung

beim Crash keine Daten zu verlieren Fra-

gen die durchaus berechtigt sind und in

der Fachwelt sehr diff erenziert diskutiert

werden Oftmals sind Marketingsansaumltze

der groszligen Hersteller ausschlaggebend

fuumlr geaumluszligerte Meinungen

Der Industrieanwender wird die

Richtung vorgeben

Schlussendlich wird der Kunde ent-

scheiden wie er seine Datenverarbei-

tung kuumlnftig erledigen moumlchte Fakt ist

dass hohe Anspruumlche an Bedienkomfort

und Datensicherheit gestellt werden In

Fachkreisen wird daher haumlufi ger daruumlber

gesprochen warum nicht beide Tech-

nologien In-Memory und klassisches

Datawarehousing in Kombination zum

Einsatz kommen koumlnnen So genannte

hybride Technologien zeichnen sich ab

Dabei werden die Daten weiterhin in re-

lationalen Datenbanken geschrieben die

Zugriff sdaten allerdings im Cache vorge-

halten Somit werden die Zugriff e auf die

Datenbank verhindert aber die Informa-

tionen trotzdem in die Datenbank ge-

schrieben Enorm verkuumlrzte Zugriff szei-

ten ohne dabei die Datensicherheit aus

dem Auge zu verlieren sind so moumlglich

Moderne Softwarehaumluser stellen

sich der Herausforderung

Agilitaumlt ist eine Eigenschaft die die Zu-

kunft der Produktionsunternehmen in Eu-

ropa mit beeinfl ussen wird Dafuumlr ist eine

entsprechende Softwareunterstuumltzung

notwendig Business Intelligence ist heute

bei vielen Unternehmens-Softwareloumlsun-

gen ein Thema So auch im klassischen

Fertigungsbereich wo BI-Loumlsungen in Ver-

bindung mit einem MES-System zum Ein-

satz kommen sollten Das stellt die MES-

Anbieter vor eine groszlige Herausforderung

die Einsatz und Entwicklungs-Know-how

verlangen

Die PROXIA Soft-

ware AG ein junges

bayrisches Soft-

wareunternehmen

hat sich dieser Aufga-

benstellung gewid-

met Dieses Unterneh-

men kann heute seine

Kunden mit einem

MES-Softwaresystem

und einer BI-Loumlsung

mit zukunftstraumlchtiger

Softwaretechnologie

ausstatten Die Modu-

le KPIweb und DASH

web bilden neben den

klassischen MES-Mo-

dulen MDEBDE Leit-

standFeinplanung

PEPPersonaleinsatz-

planung usw die Busi-

ness-Intelligence-An-

wendung fuumlr die

Produktion Diese BI-

Module sind mit hybri-

der Datenverarbei-

t u n g s t e c h n o l o g i e

ausgestattet und koumln-

nen als Mobile-An-

wendung zum Einsatz

kommen Anspruumlche zu kanalisieren und

daraus die beste Loumlsung zu entwickeln

steht im Vordergrund der PROXIA-Ent-

wicklungsabteilung r t

Christian Erlinger ist bei der PROXIA Software

AG fuumlr das Produktmarketing zustaumlndig

KENNZIFFER DEM22714

PROJEKT [erfolg]Wojtek Czyz ist einer der besten deutschenLeichtathleten im Behindertensport Gemeinsammit proALPHA wird der mehrfache Weltmeister und Paralympics-Sieger bei seinem PROJEKT London 2012 [erfolge] feiern

Anspruch von proALPHA ist es jedes PROJEKT im Sinne unserer Kunden zum [erfolg] zu fuumlhren Unsere innovativen Technologien und Service-leistungen werden bereits heute von mehr als 1700 zufriedenen Kunden weltweit eingesetzt

wwwproalphadeDie ERP-Loumlsung fuumlr den Mittelstand

Alle PROXIA-Web-Applikationen werden auf Basis des Browser-Plug-ins Microsoft Silverlight

programmiert Microsoft Silverlight hat sich als ideale Plattform fuumlr komplexe Geschaumlftsan-

wendungen im Internet etabliert

2 2 0 1 118

DAS ERREICHEN der Unternehmensziele

einer leistungsfaumlhigen Fabrik ist heute ab-

haumlngig von schnellen Reaktionszeiten und

kurzen zuverlaumlssigen Prozessketten sowie

einer entsprechenden Qualitaumltssicherung

Insbesondere im Umfeld der SMT (Surface-

Mount-Technology-) Fertigungslinien hat

Praumlzision houmlchste Prioritaumlt Hier muss ge-

waumlhrleistet sein dass die Elektroniken va-

riantenkonform produziert werden keine

fehlerhaften Materialchargen verbaut und

eine durchgaumlngige Materialchargendoku-

mentation gewaumlhrleistet ist Aus diesem

Grund setzen immer mehr Elektronikpro-

duzenten Manufacturing-Execution-Syste-

me (MES) ein um unter anderem Produkte

durchgaumlngig in Echtzeit ruumlckverfolgen zu

koumlnnen

Mittels der durch das MES dokumentier-

ten Erfassung aller fertigungsrelevanten

Daten koumlnnen Auff aumllligkeiten erkannt und

analysiert Prozessparameter geaumlndert

und Abstellmaszlignahmen eingeleitet wer-

den Durch die anschlieszligende Analyse der

Ergebnisse laumlsst sich die Wirkung des Ver-

besserungsprozesses uumlberpruumlfen Die Pro-

zessguumlte kann auf diese Weise optimiert

und die Produktion fehlerhafter Produkte

verhindert werden

Dabei sollte das Manufacturing-Executi-

on-System jedoch nicht nur umfangreiche

und luumlckenlose Informationen sammeln

sondern bereits waumlhrend des Fertigungs-

prozesses fehlerhafte Prozessschritte und

unzulaumlssige Komponenten detektieren

Durch das Prinzip der bdquoVorsorge anstatt

Nachsorgeldquo sind kurze Reaktionszeiten

moumlglich und Fehler koumlnnen bereits im

Keim erstickt werden was eine hohe Quali-

taumlt bei gleichzeitiger Minimierung der Feh-

lerrate und Steigerung der Produktivitaumlt

erzielt

Fehlern auf der Spur

Moumlglich wird die Umsetzung der Optimie-

rungszielsetzungen durch Loumlsungen wie

die Java-EE-basierte iTACMESSuite 7 die

umfangreiche Ruumlckverfolgbarkeits- und

Prozessverriegelungs-

funktionalitaumlten besitzt

Die Loumlsung uumlbernimmt

die komplette Dokumen-

tation und Analyse der

Produkt- und Prozess-

daten aus der laufenden

Produktion und traumlgt

somit zur Einhaltung

der hohen Traceability-

Anforderungen in der

Elektronikindustrie bei

Technisch realisiert wird

dieser Vorgang durch

standardisierte Schnitt-

stellen zu verschiedenen

ERP- und PLM-Syste-

men Uumlber diese wer-

den Stammdaten (wie

etwa Materialstammda-

ten Stuumlcklisten usw) und Bewegungsda-

ten (Materialchargen Fertigungsauftraumlge

Auftragsruumlckmeldungen von Mengen und

Materialverbraumluchen) uumlbernommen und

wieder an das ERP zuruumlckgemeldet Fuumlr je-

des (Halb-)Erzeugnis laumlsst sich so nachvoll-

ziehen welche Prozessschritte wie Pasten-

druck SMD-Bestuumlckung Refl owloumlten AOI

usw zu welchem Zeitpunkt und unter wel-

chen Bedingungen durchlaufen wurden

Die Erfassung aller relevanten Betriebs-

daten erfolgt uumlber eine bidirektionale An-

lagenintegration Diese Informationen

koumlnnen in Echtzeit ausgewertet und ana-

lysiert werden So lassen sich Produktions-

mengen StoumlrgruumlndeAusfallzeiten und

Bauelement-Abwuumlrfe uumlberpruumlfen und op-

timieren

Die BE-Abrufdaten (Bauelemente) wer-

den dabei automatisiert ausgelesen verifi -

ziert und abgespeichert sowie in zeitnahen

Ruumlckmeldeprozessen an das ERP-System

zuruumlckgegeben Durch die automatisch er-

fassten BDE-Daten (Stuumlckzahlen und Takt-

zeiten) ermoumlglicht das MES eine objektive

Analyse der Nutzungsgrade ohne manuel-

le Eingabe so dass ein einfacher Abgleich

zwischen Soll- und Ist-Zustand erfolgen

kann Die Dokumentation des Ist-Zustan-

des erhoumlht dabei die Transparenz fuumlr alle

Beteiligten

Im Ernstfall Prozessverriegelung

Die meisten Manufacturing-Execution-

Systeme ermoumlglichen die einfache passive

Ruumlckverfolgbarkeit Wenige Loumlsungen wie

die iTACMESSuite 7 verfuumlgen uumlber eine

Middleware-Technologie um eine aktive

Traceability mit entsprechenden Prozess-

verriegelungsmechanismen zu unterstuumlt-

zen Die Prozessverriegelung wird mittler-

weile in einem Groszligteil der verschiedenen

Traceability-Anforderungen von VW BMW

Daimler usw gefordert Dieser Vorgang

SMT-Prozesse im Griff Die Oberflaumlchenmontage von elektronischen Bauelementen auf die Leiterplatte (SMT-Bestuumlckung) erfordert

Praumlzision und Fehlerfreiheit vom ersten bis zum letzten Prozessschritt Mittels Manufacturing-Execution-Syste-

men (MES) koumlnnen Produktionsprozesse gesteuert kontrolliert und verbessert werden Die iTACMESSuite 7

bietet dazu eine standardisierte Anbindung an die SMT-Anlagen von Assembleon Fuji ASM und Panasonic

V O N M I C H A E L F I S C H E R

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

SMT-Produktion bei RAFI

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

uumlberpruumlft die Produkte in jedem einzelnen

Prozessschritt bewertet sie mit den Krite-

rien bdquoGutldquo bdquoNacharbeitldquo oder bdquoAusschussldquo

und uumlbernimmt die Verifi kation gegen die

Produktstuumlckliste Anschlieszligend fuumlhrt das

System sie gegebenenfalls einem defi nier-

ten Reparatur-Ablauf zu

In jeder Produktionsstufe wird dabei

gepruumlft ob die vorgegebenen Kompo-

nenten sowie Bauteile verbaut und die

festgelegten Prozessparameter fuumlr die

Produktion eingehalten wurden Treten

an irgendeiner Stelle Fehler auf so wird

die entsprechende Baugruppe nicht

weiter verarbeitet sondern durchlaumluft

einen zuvor defi nierten Eskalationsweg

Es erfolgt dann eine Analyse-Reparatur-

Nachpruumlfung oder die vollstaumlndige Aus-

schleusung der Baugruppe

SMT-Anlagen einfach anbinden

Um eine nahtlose Einbindung der MES-

Loumlsung mit all ihren Funktionalitaumlten in

die SMT-Fertigungsumgebung zu ermoumlg-

lichen hat iTAC basierend auf seinem

API-Service anlagenspezifi sche Standard-

schnittstellen zu den SMT-Anlagen von

Assembleon Fuji ASM und Panasonic in-

tegriert So lassen sich die Systeme der ver-

schiedenen Anbieter auf einfache Weise

anbinden ndash von Labeling-Systemen uumlber

Siebdruckautomaten bis hin zu den nach-

folgenden AOI-Pruumlfsystemen Damit wird

die standardisierte und skalierbare Integ-

ration unterschiedlicher Maschinentypen

und Hersteller entsprechend der jeweili-

gen Anforderungen sichergestellt

bdquoWir sind der einzige MES-Hersteller der

seinen Kunden Plug amp Play-Schnittstellen

zu den vier SMT-Equipmenttypen anbie-

tet Der Markt der Manufacturing-Execu-

tion-System-Anbieter ist zwar umfassend

jedoch unterscheiden sich die Produkte

ndash bedingt durch die jeweilige Historie ndash in

ihrem Loumlsungsansatz sowie im Funktions-

umfang teilweise erheblich In den High-

Volume-Fabriken unserer Kunden haben

wir bis zu zwanzig SMT-Anlagen verschie-

dener Anlagenhersteller integriert Dies

zeigt dass die Nachfrage hier entspre-

chend hoch istldquo erklaumlrt Martin Heinz Vice

President Operations bei iTAC

Auf Nummer sicher Compliance

Fuumlr alle fertigungsnahen Betriebe spielt

beim Einsatz eines Manufacturing-Executi-

on-Systems immer das Thema Compliance

und insbesondere im Automotive-Bereich

die Normierungen eine groszlige Rolle Denn

die Einhaltung von Standards Regulierun-

gen und Richtlinien sind fuumlr Hersteller un-

abdingbar um im Elektronikzulieferer-

Markt zu bestehen Das MES unterstuumltzt

die Umsetzung der Vorschriften ndash bei-

spielsweise muumlssen in verschiedenen

Branchen saumlmtliche Produktions- und Ver-

sandstufen ruumlckverfolgbar sein Die Um-

setzung der Vorgaben schaff t Nachhaltig-

keit und hohe QualitaumltbdquoEine SMT-Anlage

die nicht die Compliance-Anforderungen

erfuumlllt kann im Markt nicht bestehen Un-

ternehmen die sich nach wichtigen Nor-

men richten erzielen auf Dauer einen Wis-

sens- und Wettbewerbsvorsprung Die

Richtlinien dienen der Qualitaumlts sicherung

dem Schutz der Gesellschaft und tragen

zur Verstaumlndigung beildquo erklaumlrt Dieter Meu-

ser Technologievorstand der iTAC Soft-

ware AG und ergaumlnzt bdquoEin Manufacturing-

Execution-System kann einen wesentlichen

Beitrag leisten um Normen besser einhal-

ten zu koumlnnenldquo bw

KENNZIFFER DEM22664

Die Welt der Metallbearbeitung

The world of metalworking

INFOVDW ndash Generalkommissariat EMO Hannover 2011Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken eVCorneliusstrasse 4 60325 Frankfurt am Main GERMANYTel +49 69 756081-0 Fax +49 69 756081-74emovdwde middot wwwemo-hannoverde

Mit der Bahn zur EMO Hannover fuumlr

Hin- und Ruumlckfahrt in der 2 Klasse ab allen innerdeutschen

Bahnhoumlfen Das Angebot ist guumlltig vom 170911 ndash 260911

und buchbar uumlber Tel +49 (0)1805 000 689 (014 EuroMin)

oder wwwemo-hannoverde

99 EUR inkl Tages-Eintrittskarte

2 2 0 1 120

I N D E R betrieblichen Praxis wird der

durchgaumlngigen methodischen Unter-

stuumltzung von Fabrikplanung und an-

schlieszligender Inbetriebnahme Anlauf

und auch laufendem Betrieb von Produk-

tionsanlagen besondere Aufmerksamkeit

geschenkt da in diesen Phasen noch Ver-

besserungspotenziale ausgeschoumlpft wer-

den koumlnnen beispielsweise durch eine

durchgaumlngige Engineering-Kette ohne

manuelle Datenuumlbertragungen Dieser

durchgaumlngige Engineering-Prozess von

der Fabrikplanung bis in den realen Be-

trieb ist das erste Hauptziel des digita-

len Fabrikbetriebs Das zweite Hauptziel

liegt darin das aus der Entwicklung von

Produkten bekannte Dilemma zwischen

Kostenfestlegung und Kostenbeeinfl us-

sung (Bild 1) anzugehen indem in den

fruumlhen Phasen in denen die Herstellkos-

ten des Produkts und laufenden Kosten

der Produktion beeinfl usst und festge-

legt werden die Sicherheit erhoumlht wird

dass Planungsergebnisse der spaumlteren

Realitaumlt moumlglichst nahe kommen

Defi nition

Grundsaumltzlich muss ein Fabrikbetrieb

der im Rechner abgebildet verifi ziert

Digitaler FabrikbetriebNach der VDI-Richtlinie 4499 ist die digitale Fabrik ein bdquoOberbegriff fuumlr ein umfassendes Netzwerk von digitalen

Modellen Methoden und Werkzeugen ndash unter anderem der Simulation und 3D-Visualisierung ndash die durch ein

durchgaumlngiges Datenmanagement integriert werden Ihr Ziel ist die ganzheitliche Planung Evaluierung und

laufende Verbesserung aller wesentlichen Strukturen Prozesse und Ressourcen der realen Fabrik in Verbindung

mit dem Produktldquo (VDI 4499 Blatt 1 S 3) Diese Definition verdeutlicht dass die digitale Fabrik bis in den realen

Betrieb einer Fabrik hineinreicht allerdings ist in Blatt 1 hauptsaumlchlich beschrieben wie sie Aufgaben der Fa-

brikplanung unterstuumltzt Darum hat eine weitere Arbeitsgruppe des VDI sich die Aufgabe gestellt die Lebens-

phasen des Fabrikbetriebs die zugehoumlrigen Methoden und Werkzeuge sowie den Nutzen ihrer Anwendung zu

beschreiben Ergebnis ist das Blatt 2 der Richtlinie 4499 mit dem Titel bdquoDigitaler Fabrikbetriebldquo Der digitale Fa-

brikbetrieb deckt damit einen Teilumfang der digitalen Fabrik ab

V O N D R O L A F S A U E R U N D M I R I A M S C H L E I P E N

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

2 2 0 1 1 21

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

und verbessert wird die Anforderung

erfuumlllen den realen Betrieb einer Fabrik

so realistisch wie moumlglich darzustellen

vor allem auch was sein Zeitverhalten

betriff t Damit werden beispielsweise

an den digitalen Fabrikbetrieb Echtzeit-

anforderungen gestellt wie sie im rea-

len Betrieb auftreten Daran scheitern

heute noch viele Werkzeuge vor allem

dann wenn mehr als eine einzelne Anla-

ge oder Zelle betrieben werden soll Die

Arbeitsgruppe hat darum die folgende

Defi nition fuumlr digitalen Fabrikbetrieb

gewaumlhlt deren Umsetzung in die Praxis

vermutlich schrittweise etwa aufgrund

leistungsfaumlhigerer Hardware erfolgen

wird

bdquoDer digitale Fabrikbetrieb bezeich-

net die Nutzung und das Zusammen-

wirken von Methoden Modellen und

Werkzeugen der digitalen Fabrik die bei

der Inbetriebnahme einzelner Anlagen

dem Anlauf mehrerer Anlagen und der

Durchfuumlhrung realer Produktionspro-

zesse eingesetzt werden Ziele sind die

Absicherung und Verkuumlrzung des An-

laufs sowie die betriebsbegleitende und

kontinuierliche Verbesserung der Seri-

enproduktion

Dazu wird das dynamische Verhalten

einzelner Produktionsanlagen und kom-

plexer Produktionssysteme und -prozes-

se einschlieszliglich der Informations- und

Steuerungstechnik realitaumltsnah abgebil-

det Virtuelle und reale Komponenten

koumlnnen dabei miteinander gekoppelt

sein Auf Basis eines durchgaumlngigen Da-

tenmanagements nutzt der digitale Fa-

brikbetrieb die Ergebnisse der Produkti-

onsplanung in der digitalen Fabrik und

stellt seinerseits Daten fuumlr operative IT-

Systeme bereit Bei der Nutzung in der

Serienproduktion werden die Model-

le laufend der Realitaumlt angepasstldquo (VDI

4499 Blatt 2 S 2)

Das in der Defi nition als gegeben an-

genommene durchgaumlngige Datenma-

nagement ist in der Praxis bisher nur in

Ansaumltzen anzutreff en da die bdquoWeltenldquo

der Planung und des operativen Be-

triebs und damit auch die sie unterstuumlt-

zenden IT-Systeme nur langsam zusam-

menwachsen Darum arbeiten weitere

Arbeitsgruppen des VDI daran dieses

durchgaumlngige Datenmanagement zu

beschreiben beziehungsweise konkrete

Inhalte der zwischen den bdquoWeltenldquo aus-

zutauschenden Daten zu defi nieren (VDI

4499 Blatt 3 sowie VDI 5600 Blatt 2)

Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs

In dem neuen Blatt 2 der VDI-Richtli-

nie 4499 haben Experten aus Industrie

Dienstleistung Softwarehaumlusern und In-

stituten die Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs und deren Anwendung

auf zwei wesentlichen Anwendungsfel-

dern beschrieben Digitaler Betrieb von

Einzelmaschinen (Werkzeugmaschinen)

und digitaler Betrieb automatisierter

Produktionsanlagen Wichtige Kom-

ponenten des digitalen Fabrikbetriebs

sind beispielsweise die virtuelle Inbe-

triebnahme oder die betriebsbegleiten-

de (Realzeit-) Simulation Am Uumlbergang

aus der Planung in die Inbetriebnahme

und die Serienproduktion wirken vir-

tuelle undoder reale Maschinen und

deren dynamisches Verhalten mit vir-

tuellen undoder realen Anlagensteue-

rungen als Abbild der Logik der Anlagen

zusammen Mit der Verbindung zu uumlber-

lagerten Fertigungsmanagementsyste-

men erlaubt der digitale Fabrikbetrieb

Aussagen uumlber das Gesamtverhalten

von Maschinen und Anlagen vor deren

realem Anlauf

Neben der Defi nition wesentlicher Ge-

sichtspunkte die fuumlr den digitalen Fab-

rikbetrieb von Bedeutung sind werden

moumlgliche Anwendungsgebiete in den

verschiedenen Lebenszyklusphasen ei-

nes Produktionssystems aufgezeigt Ex-

emplarisch fuumlr die Hauptanwendungs-

gebiete werden die Inbetriebnahme

komplexer Fertigungs systeme sowie das

Erzeugen von NC-Bearbeitungs- und

Messprogrammen zum Betrieb von NC-

Werkzeugmaschinen als Teil der Fer-

tigungssysteme erlaumlutert (DENKENA

2009a) Besonderes Augenmerk wird auf

die verwendeten Informations- und Pla-

nungssysteme gelegt

Weiterhin ergeben sich aus dem Ein-

satz dieser Systeme als Teil des digitalen

Fabrikbetriebs neue Moumlglichkeiten fuumlr

ein durchgaumlngiges Datenmanagement

(DEN KENA 2009b) Dieses stellt die Basis

bereit auf der der digitale Fabrikbetrieb

die Ergebnisse aus Planungsphasen der

digitalen Fabrik nutzt und um Daten fuumlr

operative IT-Systeme ergaumlnzt (SCHLEI-

PEN SCHICK SAUER 2008) Somit wer-

den die Modelle der digitalen Fabrik mit

Informationen aus der realen Produktion

gekoppelt und koumlnnen waumlhrend der Se-

rienproduktion weiterverwendet und ak-

tualisiert werden

Einsatz des digitalen Fabrikbe-

triebs in Anwendungsgebieten

der Fertigung

Um den Einsatz sowie die Herausforde-

rungen und Voraussetzungen des digi-

talen Fabrikbetriebs in konkreten An-

wendungsgebieten deutlich zu machen

wurde zwischen den Anwendungsge-

bieten Einzelmaschinen und verkette-

ten Produktionsanlagen unterschieden

Einzelmaschinen zum Beispiel NC-Werk-

zeugmaschinen fokussieren dabei auf

die zu fertigenden Teile waumlhrend bei

automatisierten Fertigungsanlagen die

Bild 1 Kostenfestlegung versus Kostenentstehung (in Anlehnung an EHRLENSPIEL ua

2005 Seite 11)

2 2 0 1 122

Ressourcen der Anlage selbst im Mittel-

punkt der Planung stehen

Die rechnergestuumltzte Fertigungs- und

Prozessplanung umfasst innerhalb des

digitalen Fabrikbetriebs alle rechnerun-

terstuumltzten Taumltigkeiten die erforderlich

sind um fuumlr ein Bauteil Bearbeitungs-

und Messprogramme zur Steuerung ei-

ner NC-Werkzeugmaschine zu erstellen

und in Betrieb zu nehmen

Die Bauteile durchlaufen dabei die

Funktionsbereiche Konstruktion Arbeits-

vorbereitung und Fertigung

NC-Werkzeugmaschinen koumlnnen Teil

einer automatisierten Produktionsanla-

ge sein etwa wenn mehrere Werkzeug-

maschinen durch ein automatisiertes

Materialfl usssystem verkettet sind Bei

automatisierten Produktionsanlagen

spielen das Datenmanagement und die

Modellierung der einzelnen Anlagen-

komponenten eine zentrale Rolle Im Sin-

ne eines digitalen Fabrikbetriebs ist es

erforderlich dass disziplinuumlbergreifend

gearbeitet und modelliert wird Kom-

ponenten werden daher in mechatroni-

schen Objekten als Teil einer umfassen-

den mechatronischen Bibliothek (siehe

Bild 2) beschrieben die alle relevanten

Teilaspekte umfasst Diese mechatroni-

sche Bibliothek ist das Herzstuumlck des di-

gitalen Fabrikbetriebs da hier alle rele-

vanten Daten fuumlr den spaumlteren Betrieb

zusammengefuumlhrt und in Beziehung zu-

einander gesetzt werden

Ausblick

Ohne eine parallel zu den aktuellen Ent-

wicklungsarbeiten laufende Standardi-

sierung wird das Ziel einer permanenten

Planungsbereitschaft in der Fabrik nicht

zu erreichen sein Darum arbeiten Mitar-

beiter des Fraunhofer IOSB in diversen

Standardisierungsgremien zum Beispiel

im VDI-Fachausschuss bdquoMES-Maschinen-

schnittstellen (VDI 5600 Blatt 2)ldquo und

wirken im Gremium bdquoDurchgaumlngiges En-

gineering von Leitsystemen (VDI-GMA FA

612)ldquo mit Mit AutomationML ist ein in-

dustriegetriebenes Konsortium dabei

fuumlr das Engineering von Produktionsan-

lagen einen Standard der Standards zu

entwickeln mit dem der oben geforderte

durchgaumlngige Datenaustausch unabhaumln-

gig von Softwarewerkzeugen moumlglich ist

(DRATH 2010) bw

KENNZIFFER DEM22704

Literaturverzeichnis

DENKENA B AMMERMANN C CA-Technolo-gien in der Fertigungs- und Prozessplanung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)4 S 300ndash305 (=2009a)

DENKENA B AMMERMANN C CHARLIN F Analyse und Optimierung des Datenmanage-ments in variantenreicher Werkstattfertigung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)9 S 787ndash790 (=2009b)

Drath R (Hrsg) Datenaustausch in der Anla-genplanung mit AutomationML Berlin Sprin-ger Verlag 2010

EHLENSPIEL K LINDEMANN U KIEWERT A Kostenguumlnstig entwickeln und konstruie-ren Kostenmanagement bei der integrierten Produktentwick lung Berlin Springer-Verlag 2005

SCHLEIPEN Miriam SCHICK Klaus SAUER Olaf Layoutmanager fuumlr automa tisch erstell-te Prozessfuumlhrungsbilder mit Hilfe von Daten aus der Digitalen Fabrik In Advances in simu-lation for production and logistics applica-tions Hrsg RABE Markus Stuttgart Fraun-hofer IRB Verlag 2008 S 397-406

VDI Richtlinie 4499 Digitale FabrikBlatt 1 Grundlagen und Planung Februar 2008Blatt 2 Digitaler Fabrikbetrieb Maumlrz 2011

VDI Richtlinie 5600 Blatt 3 Logische Schnittstel-le zwischen Maschinen und MES April 2011

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

Bild 2 Gemeinsame Arbeitsweise auf Basis eines gemeinsamen Planungs- und Entwicklungsmodells

(VDI 4499 Blatt 2 S 19)

2 2 0 1 1 23

R F I D - L Ouml S U N G E N I M P R O D U K T I O N S U M F E L D

D I E R F I D - U H F -Technologie wurde in

erster Linie zur Erfassung von Transpon-

dern uumlber groumlszligere Reichweiten entwickelt

Diese Anforderung wird primaumlr im Bereich

der Logistik und der Fahrzeugerfassung

gestellt Moderne RFID-UHF-Systeme bie-

ten bereits sehr gute Ergebnisse und erzie-

len Reichweiten von bis zu 10 Metern Im

Bereich der industriellen Produktion gibt

es aber eine groszlige Anzahl von Anwendun-

gen bei der die gewuumlnschte Reichweite

zwischen wenigen Zentimetern bis hin zu

mehreren Metern liegt

In der Vergangenheit konnte die RFID-

UHF-Technologie nur bei den mittleren

und groszligen Reichweiten punkten speziell

bei sehr kleinen Schreib-Lese-Abstaumlnden

kommt immer noch sehr oft die HF-LF-

Technik zum Einsatz Aufgrund der staumln-

dig steigenden Bedarfe an eine transpa-

rente Fertigungsstruktur muumlssen auch in

der Intralogistik und in der spaumlteren Wa-

renverteilung Reichweiten im mittleren

und groszligen Bereich abgedeckt werden

Ganz ohne Systemwechsel

Da diese Anforderungen nur mit RFID-

UHF geloumlst werden koumlnnen ist oft ein

Systemwechsel innerhalb eines Ferti-

gungsverbundes erforderlich Um die-

ses Problem zu beheben braucht es eine

Erweiterung der Anwendungsbereiche

von RFID-UHF auch auf kleine Reichwei-

ten Erste so genannte Low-Range-UHF-

Systeme sind seit einiger Zeit auf dem

Markt verfuumlgbar Ein defi nierter und stouml-

runempfi ndlicher Erfassungsbereich im

Vergleich zu einer HF-Loumlsung kann da-

mit aber nicht realisiert werden Neueste

UHF-Antennenloumlsungen bieten nun die

Moumlglichkeit in einem kleinen defi nierten

Bereich eine hohe Energiedichte zu kon-

zentrieren um auch Transponder auf me-

tallischem oder leitfaumlhigem Untergrund

mit ausreichend Energie zu versorgen

und ohne nennenswerte Energie in das

Fernfeld zu transportieren

Stoumlrfestigkeit deutlich erhoumlht

Damit werden gleich zwei positive Eff ek-

te erzielt Zum ersten wird die notwendi-

ge Energie da eingesetzt wo sie benoumltigt

wird und zum zweiten koumlnnen die Proble-

me mit der Stoumlrempfi ndlichkeit bei groumlszlige-

ren Reader-Populationen verringert wer-

den Durch eine weitere Verbesserung auf

der Reader-Seite lassen sich mittlerweile

sehr kleine Abstaumlnde zwischen einzelnen

Schreib-Lesestationen erzielen ohne

dass die Reader mit viel Aufwand extern

synchronisiert werden muumlssen

Auf die Auswahl des

Transponders kommt es an

Von Seiten der Tag-Hersteller wird auf

dem Gebiet der Low-Range-Anwendun-

gen ebenfalls einiges an Innovationen

erbracht so dass heute eine breite Aus-

wahl an Nahfeld-Transpondern zur Verfuuml-

gung steht

Falls in der gesamten Prozesskette un-

terschiedliche Identifi kationsreichweiten

notwendig sind koumlnnen durch die Ver-

wendung von Hybrid-Transpondern so-

wohl kleine Reichweiten als auch groumlszligere

Distanzen bis zu drei Meter erzielt wer-

den Diese Eigenschaft wird auf Seiten des

Transponders durch eine spezielle Anten-

nenstruktur erzielt ndash Mehrkosten beim

Transponder entstehen dadurch nicht

RFID im Pharmabereich

Gerade im Bereich der Pharmaindust-

rie ist RFID eine interessante Loumlsung zur

Steuerung von Produktions- und Ver-

packungsschritten Nachfolgend wird

das bereits in der Fertigung verwendete

Transponder-Etikett auch fuumlr logistische

und sicherheitstechnische Anwendun-

gen eingesetzt Durch die Verwendung

der Antennen-Reader-Kombination koumln-

nen sowohl die sehr hohen Geschwin-

digkeiten auf dem Produktionsband von

bis zu 5 Metern pro Sekunde als auch

Reichweiten von bis zu drei Metern er-

zielt werden

RFID-UHF erobert

die Fertigungssteuerung

Durch die rasante Weiterentwicklung der

RFID-UHF-Technologie kann nun nur

durch die Auswahl des richtigen Anten-

nen-Reader-Typs und des passenden

Transponders durchgaumlngig jegliche Au-

to-ID-Applikation von sehr geringen bis

zu groszligen Reichweiten kosteneffi zient

bewaumlltigt werden Alle unterschiedlichen

Identifi kationspunkte in der Produkten-

stehungskette arbeiten mit dem einma-

lig auf das Produkt aufgebrachten Hyb-

rid-Transponder Die Kosten fuumlr den Tag

fallen nur einmal an Oft verbleibt der Tag

ein Leben lang auf dem Produkt und

kann auch im Servicefall wieder ausgele-

sen werden Durch den stetig steigenden

Trend zur Erhoumlhung der Fertigungseffi zi-

enz bieten nun die neuen RFID-UHF-

Technologien groszlige Chancen im harten

Wettbewerb zu bestehen bw

KENNZIFFER DEM22672

Skalierbare Loumlsungen im IndustrieumfeldDie RFID-Technologie ist aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken Der in der Vergangenheit

notwendige Wechsel zwischen verschiedenen Kommunikationsstandards war ein groszliges Hindernis zur durch-

gaumlngigen Einfuumlhrung der RFID-Technologie in der gesamten Wertschoumlpfungskette

V O N T H O M A S B R U N N E R

Einsatz der RFID-UHF-Technologie in der Produktion

Bilder Kathrein

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2 2 0 1 14

N E W S A U S D E R B R A N C H E

L E U Z E E L E C T R O N I C

RFID-Produkte jetzt auch im UHF-Bereich

Leuze electronic erweitert

sein RFID-Produktspektrum

um weitere stationaumlre und

mobile Schreib-Lesegeraumlte

die aufgrund des UHF-Be-

reichs fuumlr Anwendungen in

der Intralogistik praumldesti-

niert sind Die neuen Gerauml-

te im Frequenzbereich von

03 bis 3 GHz (UHF) ermoumlg-

lichen houmlhere Reichwei-

ten und damit die Loumlsung

neuer Aufgabenstellungen

die hohe Lesereichweiten

erfordern Dies ist speziell

in der Intralogistik der Fall

beispielsweise bei der Stap-

lererkennung Verladetor-

zuordnung und im Ladungs-

traumlgermanagement Auch

im Single-Use-Bereich etwa

beim Paletten-Tracking

sind UHF-Geraumlte ndash bauart-

bedingt und betriebswirt-

schaftlich betrachtet ndash inte-

ressant Fuumlr Reichweiten bis

15 m und Lesegeschwindig-

keiten bis 6 ms ist das kom-

pakte Schreib-Lesegeraumlt

RFU61SL100 und fuumlr Reich-

weiten bis 5 m und Lesege-

schwindigkeiten bis 10 ms

das RFU81SL100 die erste

Wahl Diese stationaumlren Ge-

raumlte koumlnnen basierend auf

den Werkseinstellungen in

vielen Anwendungen sofort

eingesetzt oder durch Para-

metrieren uumlber Charakter-

strings ganz einfach von der

SPS angepasst werden Im

mobilen RFID-Bereich stehen

dem Anwender kombinierte

1D2D- sowie UHF-Geraumlte zur

Wahl Mit diesen Erweiterun-

gen bei den stationaumlren und

mobilen Schreib-Lesegerauml-

ten und der entsprechenden

Transponder-Auswahl baut

Leuze electronic seine starke

Position im Identbereich wei-

ter aus Alle Geraumlte unterstuumlt-

zen den EPC1Gen2-Standard

und bieten uumlber die zuge-

houmlrigen Anschlusseinheiten

eine hohe Flexibilitaumlt bei der

Vernetzung So sind bei Ein-

zelstationen RS232-Schnitt-

stellen und im Blick auf die

feldbusbasierende Vernet-

zung Schnittstellen fuumlr Ether-

net Profi bus Profi net Inter-

bus oder Multinet verfuumlgbar

Im Laufe des Jahres werden

weitere Produkte folgen die

ebenfalls die vielfaumlltigen Ver-

netzungsmoumlglichkeiten un-

terstuumltzen

KENNZIFFER DEM22705

S I E M E N S

MES-System Simatic IT erhaumllt Manufacturing Intelligence

A U D I E R W E I T E R T E I N S A T Z D E R F O R C A M - T E C H N O L O G I E

Nach den Presswerken auch Einsatz in der Fahrzeug-Komponentenfertigung

Siemens hat sein Manufac-

tur ing-Execution-System

Simatic IT jetzt um Manufactu-

ring-Intelligence- (MI-) Funkti-

onalitaumlten erweitert bdquoSimatic

IT for Manufacturing Execu-

tion and Intelligenceldquo bie-

tet Kunden aus der Prozess-

Fertigungs- und Life-Science-

Industrie damit eine voumlllig

neue Informationsdichte und

Informationsqualitaumlt ndash und

zwar von den Produktionsda-

ten aus der Fertigungsebene

(Shop Floor) bis hin zur Ma-

nagementebene (Top Floor)

Wesentliche Vorteile sind ein

schnellerer und gezielterer

Zugriff auf die Daten zum

Beispiel aus der Bereichen

Produktion Qualitaumltssiche-

rung und Wartung MI greift

direkt auf die Datenbank des

Manufacturing-Execution-

System (MES) zu Aus den

dort verfuumlgbaren Echtzeitin-

formationen aus Produktions-

ablaumlufen einer oder mehrerer

Fertigungsanlagen koumlnnen

Unternehmen so Leistungs-

schwankungen in der Produk-

tion schnell erkennen und die

notwendigen Gegenmaszlignah-

men effi zient einleiten

KENNZIFFER DEM22706

AUDI hat dem Software-Spezi-

alisten FORCAM den Zuschlag

erteilt die Produktionssteue-

rung der

Fahrwerk-Komponenten-

fertigung in Ingolstadt zu op-

timieren Die FORCAM-Tech-

nologie ist bereits

in den beiden Presswer-

ken Ingolstadt und Neckar-

sulm erfolgreich im Einsatz

Die FORCAM-Loumlsung Factory

Framework ergaumlnzt Standard-

Software auf der Planungs-

ebene (Top-Floor) durch web-

basierte Leistungsdaten von

Maschinen und Anlagen in

Echtzeit direkt aus der Fabrik

(Shop-Floor) Unternehmen

minimieren so Fehler und Ver-

schwendung in der Produkti-

on optimieren die Anlagen-

nutzung und verbessern ihre

Zielplanung Ergebnis Die

Produktivitaumlt wird erhoumlht

der Kapitaleinsatz maximiert

(ROCE ndash Return on Capital

Employed)

KENNZIFFER DEM22709

Simatic IT for Manufactu-

ring Execution and Intelli-

gence fuumlhrt Informationen

verschiedenster Datenquel-

len auch aus mehr als einem

Standort zusammen

Bild Siemens

Bild

Leu

ze e

lectro

nic

N E W S A U S D E R B R A N C H E

F R A U N H O F E R I O S B

ProVisAPS bdquoSchneller besser guumlnstigerldquo durch produktionssynchrones Fertigungsmanagement

I N Q U I N F O R M A T I C S M I T N E U E R S O F T W A R E L Ouml S U N G

Einfach per Knopfdruck

Deutschland ist ein wichtiger robus-

ter und vorbildlicher Produktionsstand-

ort Das haben wir einmal mehr bei der

Bewaumlltigung der Wirtschaftskrise be-

wiesen Trotzdem zwingt uns der glo-

bale Wettbewerb ununterbrochen

nach Verbesserungsmoumlglichkeiten in

den Ablaumlufen zu suchen Das Fraun-

hofer IOSB in Karlsruhe hat seine Pro-

duktfamilie ProVis nun um das Feinpla-

nungswerkzeug ProVisAPS erweitert

Mit dem Advanced-Planning-and-Sche-

duling-System ProVisAPS stellt das

Fraunhofer IOSB Fertigungsunternehmen

jetzt eine Software zur Verfuumlgung die

fuumlr mehr Durchblick im Fertigungsalltag

sorgt Diese Loumlsung basiert auf mehr

als 30 Jahren Erfahrung des IOSB im Be-

reich der Optimierungsverfahren fuumlr die

Produktion Um den erzielbaren Nutzen

der entwickelten Loumlsung nachzuweisen

bietet das Fraunhofer IOSB interessierten

Unternehmen an die Leistungsfaumlhigkeit

von ProVisAPS im Rahmen einer Simu-

lationsuntersuchung mit eigenen Daten

aufzuzeigen Auch eine Testinstallation

kann fuumlr eine zeitlich befristete Evaluati-

on durchgefuumlhrt werden

KENNZIFFER DEM22707

InQu Informatics praumlsentiert eine neue

Softwareloumlsung die qualitaumltsbezogene

Produktionsdaten zu Kennzahlen ver-

dichtet und diese per Knopfdruck aus-

wertet Das CAQ-Performance-Cockpit

ist ein individuell konfi gurierbares Sys-

tem fuumlr die schnelle und benutzerfreund-

liche Darstellung von qualitaumltsbezoge-

nen Produktionskennzahlen Es richtet

sich unter anderem an Produktionspla-

ner die ihre Fertigungsprozesse optimie-

ren und auf der Produktionsebene eine

ebenso hohe analytische Qualitaumlt erzie-

len moumlchten wie das bereits auf der Un-

ternehmensleitebene mit Hilfe von ERP-

Systemen zur Realitaumlt geworden ist Das

CAQ-Performance-Cockpit analysiert

KPI-Informationen (KPI Key Performance

Indicators) und stellt die dabei gewonne-

nen Ergebnisse in einem individualisier-

baren Dashboard zur Verfuumlgung Leis-

tungsspezifi sch ist das Software-Tool von

InQu Informatics

ein wichtiges Steu-

erungsinstrument

fuumlr die Produkti-

onsebene Die Vor-

gaben der VDMA-

Richtlinie 66412-1

werden im vollen

Umfang erfuumlllt

Das CAQ-Perfor-

mance-Cockpit geht

uumlber standardisier-

te Anforderungen

weit hinaus denn es generiert bei Bedarf

auch unternehmensspezifi sche Indika-

toren (zum Beispuel Energiekennzah-

len Qualitaumltsraten OEE Ausschuss- und

Nacharbeitsquoten Prozessfaumlhigkeiten

sowie Fehleranteile und -haumlufi gkeiten)

und wertet diese zuverlaumlssig aus Pro-

duktionsplaner koumlnnen aus der Fuumllle von

moumlglichen Kennzahlen genau diejenigen

auswaumlhlen die fuumlr ihre speziellen Bedin-

gungen von Bedeutung sind Das Moni-

toring-System uumlberwacht aktuelle Werte

in Echtzeit Der zustaumlndige Mitarbeiter

kann etwa auch uumlber ein Smartphone

oder einen Tablet-PC ortsunabhaumlngig

auf das System zugreifen und reagieren

KENNZIFFER DEM22708

Das User Interface des Planungswerkzeugs ProVisAPS

copy Fraunhofer IOSB Bild Fraunhofer IOSB

Das neue CAQ-Performance-Cockpit von InQu Informatics verdichtet Quali-

taumltsdaten zu Kennzahlen Bild InQu

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2 2 0 1 16

S T U D I E Z U K E N N Z A H L E N I N D E R P R O D U K T I O N

E I N E S T E U E R U N G der Produktion

anhand von Kennzahlen zu optimieren

wird fuumlr die Fertigungsunternehmen im

deutschsprachigen Raum immer wichti-

ger Doch andererseits weisen sie noch

einen groszligen Handlungsbedarf auf was

die Qualitaumlt der Kennzahlensysteme be-

triff t Zu diesen Ergebnissen kommt eine

Vergleichsstudie der FELTEN Group in

der eine aktuelle Studie unter mittelstaumln-

dischen und groszligen Produktionsunter-

nehmen (Bild 1) den Ergebnissen einer

gleichen Befragung im letzten Jahr ge-

genuumlbergestellt wird

Danach geben die Firmen aumlhnlich wie

2009 fast zu zwei Dritteln an dass Key

Performance Indicators (KPI) immer wich-

tiger fuumlr das effi ziente Management der

Fertigungsprozesse werden fuumlr weite-

re 24 Prozent haben sie eine mittlere Be-

deutung Diese Wertschaumltzung ist nicht

grundlos immerhin geben diese Daten

bei sachgerechtem Einsatz und praumlziser

Auswertung prinzipiell hilfreiche Auskunft

beispielsweise zu den Bearbeitungszeiten

Ausschussquoten Nutzungsgraden oder

zu den Qualitaumltskosten Auch Fehlerhaumlu-

fi gkeiten oder Prozessstabilitaumlt lassen sich

auf diese Weise sinnvoll ermitteln

Allerdings bleibt selbst dort wo sich

Kennzahlensysteme bereits weitgehend

etabliert haben weiterhin ihr Nutzen ge-

ring Dies resultiert nach der Erhebung

aus dem Problem dass vielfach mit ver-

Analysen ndash Probleme ndash LoumlsungenKlare und bedarfsgerechte Kennzahlensysteme werden immer wichtiger fuumlr die Qualitaumlts- und Leistungssteue-

rung im Produktionsmanagement Aber fest steht auch dass dieses Thema in der Praxis der Unternehmen haumlu-

fig noch kein ausreichendes Augenmerk gefunden hat Mit Blick darauf hat das PI-Institute eine umfangreiche

Praxishilfe herausgegeben Der Leitfaden zur Kennzahlen-Optimierung richtet sich an Produktions- Qualitaumlts-

und Prozessverantwortliche Er betrachtet die relevanten Einfluss- und Wirkungsfaktoren der Kennzahlensyste-

me und zeigt mit hohem Praxisbezug die kuumlnftigen Wege auf

0 10 20 30 40 50 60

ja 28

30

49

23 2009

201018

52

mit gewissen Einschraumlnkungen

neinmit groszligenEinschraumlnkungen

Auswertung nach einer Befra-

gung in Produktionsunterneh-

men nach einem bedarfsgerech-

ten Produktionsmanagement

Bild

fo

tolia

co

m

2 2 0 1 1 7

S T U D I E Z U K E N N Z A H L E N I N D E R P R O D U K T I O N

alteten Kennzahlen gearbeitet wird Ge-

genuumlber 2009 hat sich diese Situation

sogar noch etwas verschlechtert Nur ein

gutes Drittel der Firmen kuumlmmert sich

nach den aktuellen Ergebnissen darum

dass diese Daten kontinuierlich uumlber-

pruumlft werden Vor einem Jahr waren dies

noch 6 Prozent mehr

Damit haumlngt moumlglicherweise zusam-

men dass die Kennzahlen in der Praxis

meistens noch recht zuruumlckhaltend in

den kontinuierlichen Verbesserungspro-

zessen (KVP) fuumlr das Produktionsmanage-

ment verwendet werden Sie kommen

nur in jedem fuumlnften Fall konsequent

zum Einsatz weitere 57 Prozent der be-

fragten Firmen und damit etwas mehr

als noch 2009 nutzen sie teilweise in den

KVP-Maszlignahmen 22 Prozent hingegen

kaum oder gar nicht im letzten Jahr wa-

ren es noch 28 Prozent

Fazit

Kennzahlen an sich sind in der Praxis des

Produktionsmanagements keineswegs

ein Fremdwort nur fehlt es oft noch an

der notwendigen Systematik und Durch-

gaumlngigkeit KPI haben als Steuerungsinst-

rument vor allem darin ihren Sinn Produk-

tivitaumlts- und Qualitaumltsdefi zite zu ermitteln

und daraus abgeleitet Optimierungs-

maszlignahmen zu initiieren Dies verlangt

analytische Verfahren die mit den traditi-

onellen MES-Systemen nicht zu erreichen

sind Denn In den Produktionsprozessen

muss die gleiche analytische Qualitaumlt er-

reicht werden wie in den Business-Pro-

zessen Dies ist aber nur mit Loumlsungen zu

schaff en die einen ganzheitlichen und

prozessorientierten Production-Intelli-

gence-Ansatz (PI) verfolgen

Klassische MES-Systeme helfen

zu wenig beim Kostenmanagement

in der Produktion

Das Produktionsmanagement mittels

klassischer MES-Systeme bietet nach

den Analysen des PI Institute keine aus-

reichende Moumlglichkeit zur Kostensteu-

erung Dies resultiert einerseits daraus

dass Finanzdaten technisch bedingt im-

mer nur verzoumlgert zur Verfuumlgung ge-

stellt werden koumlnnen und andererseits

die gegenwaumlrtigen KPI-Methoden kei-

nerlei betriebswirtschaftliche Kennzah-

len enthalten

bull Keine wirtschaftliche Steuerung moumlg-

lich Die herkoumlmmlichen MES-Konzepte

sind so angelegt dass die Softwaresys-

teme fuumlr das Produktionsmanagement

ihre Informationen von den ERP-Syste-

men bekommen Diese sind nicht Real-

time-faumlhig und bieten den Verantwortli-

chen demzufolge auch keinen zeitnahen

Einblick in Material-

Prozess- und Perso-

nalkosten Insofern

fehlt es kontinuierlich

an einer wirtschaft-

lich fundierten Ent-

scheidungsgrund-

lage obwohl in der

Produktionspraxis

haumlufi g auch kurzfris-

tige Maszlignahmen zur

Optimierung von Pro-

zessen zu initiieren

oder auftragsbeding-

te Veraumlnderungen

vorzunehmen sind

und diese Aktivitaumlten

eine groszlige Kostenre-

levanz haben koumlnnen

In der Konsequenz

bedeutet dies dass

die MES-Systeme her-

koumlmmlicher Art zwar

die Produktivitaumlt der

Produktionsprozes-

se steigern aber weil

sie die Kostenaspekte

unberuumlhrt lassen kei-

nen Beitrag zur Ren-

tabilitaumltssteigerung

leisten koumlnnen

bull Unzureichende Kennzahlenmetho-

den In der Produktion bestehen zwar

zunehmend KPI-Systeme zur Steue-

rung der Prozesse aber dabei handelt

es sich ausschlieszliglich um Kennzahlen

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Maschinenbau

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ERP-Standard

Adaptive Steuerung

ProduktionsplanungRechnungswesen

Auswertung nach einer Befragung in Produktionsunternehmen wie aktuell uumlblicherweise die

Kennzahlen sind

0 10 20 30 40 50

durchgaumlngig sehr aktuell 20

uumlberwiegend aktuell 22

uumlberwiegend veraltet 19

18

teilweise veraltet 39

46

19

17

2009

2010

2 2 0 1 18

S T U D I E Z U K E N N Z A H L E N I N D E R P R O D U K T I O N

die sich mit Mengen und Zeiten be-

schaumlftigen So beruht etwa der OEE-

Indikator (Overall Equipment Eff ec-

tiveness) auf den drei Kennzahlen

Verfuumlgbarkeit Eff ektivitaumlt und Quali-

taumltsrate und letztere druumlckt in Prozent

aus in welchem Verhaumlltnis die bdquoGut-

mengeldquo zur produzierten Gesamtmen-

ge steht Betriebswirtschaftliche Kenn-

zahlen hingegen werden darin nicht

beruumlcksichtigt und fi nden sich insge-

samt in der Praxis des Produktions-

managements nicht Selbst die kuumlrzli-

che Defi nition der Kennzahlen zu den

MES-Systemen durch den Verband der

deutschen Maschinen- und Anlagen-

bauer ist frei von betriebswirtschaft-

lich orientierten KPIs

Fazit

Produktivitaumltssteigerung wurde im bis-

herigen Sprachgebrauch von MES immer

als eine Verbesserung der Wirtschaft-

lichkeit dargestellt obwohl eine solche

Gleichsetzung angesichts der Vernach-

laumlssigung der Kostenaspekte sachlich

voumlllig falsch ist Insofern beruhen auch

die Produktivitaumltsberechnungen haumlu-

fi g auf spekulativen Annahmen die sich

nicht durch Fakten stuumltzen lassen Daraus

ist der Schluss zu ziehen dass die gaumlngi-

gen MES-Ansaumltze keinen Beitrag zur Stei-

gerung der Wirtschaftlichkeit in der Pro-

duktion leisten koumlnnen Denn wer die

Wertschoumlpfung von Produktionsprozes-

sen berechnen und Kostentreiber besei-

tigen will benoumltigt zwangslaumlufi g deut-

lich weitergehende Methoden So stellt

sich die Frage Wie soll man eine Prozess-

kostenanalyse oder Stoumlrkostenanalyse

durchfuumlhren wenn keine Kostendaten

vorliegen

Zu den Erfordernissen gehoumlrt als Kon-

sequenz beispielsweise eine tatsaumlchliche

Integration der Business- und Produk-

tionsprozesse mit durchgaumlngigen Pla-

nungs- und Steuerungsdaten Ebenso

ist ein Realtime Monitoring durch intel-

ligente Analyse- und Steuerungsinstru-

mente erforderlich damit sich Produkti-

vitaumltshindernisse schneller praumlziser und

fuumlr gezieltere Verbesserungsmaszlignah-

men identifi zieren lassen Dies laumlsst sich

erst mit dem Production-Intelligence-

Ansatz realisieren Er beseitigt das iso-

lierte Selbstverstaumlndnis im Produkti-

onsmanagement und sorgt mit seiner

ganzheitlichen und integrierten Ausrich-

tung fuumlr ein Kostenmanagement wie es

in anderen Organisationsbereichen der

Unternehmen selbstverstaumlndlich ist

Effi ziente Statusanalyse

KPI-Quick-Check

Mit dem KPI-Quick-Check werden in ei-

ner ndash abhaumlngig von der Groumlszlige der Pro-

duktionsstrukturen ndash nur drei- bis fuumlnftauml-

gigen Analyse die gesamten relevanten

Kennzahlen samt ihrer operativen Nut-

zung auf den Pruumlfstand gestellt und aus

den Ergebnissen praktikable Schlussfol-

gerungen gezogen

Die Vorteile des KPI-Quick-Check

bull Die Potenziale zur Kostenminderung

im Produktionsmanagement werden

sichtbar Indem praumlzise analysiert und

dokumentiert wird wo die Staumlrken und

Schwaumlchen des aktuellen Kennzahlen-

systems zu fi nden sind lassen sich ge-

zielt Optimierungsmaszlignahmen starten

bull Einzigartige Bewertungsbasis durch

das PI-Framework Mit dem vom PI In-

stitute auf wissenschaftlicher Basis ent-

wickelten und weltweit bisher ersten

Regelwerk fuumlr das Produktionsmanage-

ment besteht eine exklusive methodi-

sche Grundlage die Ergebnisse von be-

sonderer Guumlte gewaumlhrleistet

bull Uumlberschaubarer Aufwand durch Best-

Practice-Methode Mit dem KPI-Quick-

Check wird ein aufwaumlndiges Pro-

jekt vermieden Vielmehr kommt eine

Best-Practice-Methode zum Einsatz

die durch ein systematisches Verfah-

ren schnell zu belastbaren Ergebnissen

kommt Sie stellen in jedem Fall einen

hohen Wert fuumlr jegliche strategische

Planungen des Unternehmens dar

bull Einfacher Weg in die operative Op-

timierung Die gesamten Ergebnisse

der systematischen KPI-Analyse sind so

angelegt dass unmittelbar und ohne

weitere Zwischenschritte moumlgliche

Maszlignahmen fuumlr eine bedarfsgerechte

Steigerung der KPI-Qualitaumlt gestartet

werden koumlnnen

Verbesserungspotenziale

aktivieren KPI Optimize

Das elementare Steuerungselement zur

Prozessoptimierung ist das KPI-System

das sinnvollerweise auf anforderungsge-

rechten aktuellen und kontinuierlich ge-

nutzten Kennzahlen beruhen sollte KPI

Optimize unterstuumltzt wenn diese Voraus-

setzungen nicht vollstaumlndig erfuumlllt wer-

den koumlnnen Denn dahinter verbirgt sich

ein methodisches Konzept mit dem sich

sowohl einzelne Kennzahlen als auch das

gesamten Kennzahlensystem zielgenau

und wirksam auf eine neue Basis stel-

len lassen Idealerweise knuumlpft dieses

Projekt unmittelbar an einen KPI-Quick-

Check an weil damit eine gesicherte Ba-

sis fuumlr die Optimierungsplanungen ge-

nutzt werden kann

Die Vorteile von KPI Optimize

bull Potenziale zur Effi zienzsteigerung

werden maximal aktiviert Eine aus

dem Regelwerk des PI Institute abge-

leitete Best-Practice-Methodik gewaumlhr-

leistet einen zielgenauen Projektverlauf

mit hohen Nutzenperspektiven fuumlr die

Leistungsqualitaumlt und Wirtschaftlich-

keit in den Produktionsprozessen

bull Schrittweise Umsetzung moumlglich Es

besteht eine groszlige Flexibilitaumlt was die

Projektrealisierung betriff t weil sich die

Optimierungsdynamik durch eine suk-

zessive Vorgehensweise den unterneh-

mensindividuellen Realisierungsbedin-

gungen anpassen laumlsst

bull Langfristige Sicherung der Leistungs-

effi zienz in den Prozessen Die Reali-

sierungsmethode ist so angelegt dass

eine nachhaltige Wirkung erzielt wird

und auch kuumlnftige Veraumlnderungen dar-

in fl exibel abgebildet werden koumlnnen

bull Hoher Return on Investment Infol-

ge des hohen Effi zienzgewinns durch

die KPI-Optimierung wird uumlberdurch-

schnittlich ein signifi kanter wirtschaftli-

cher und qualitativer Nutzen erreicht

KPI-Self-Check

Wo liegen moumlgliche Schwaumlchen

Die Optimierungspotenziale in den Kenn-

zahlensystemen in der Produktion koumln-

nen aumluszligerst vielfaumlltig sein und sind typi-

scherweise von individuellen Beding-

ungen gepraumlgt Der KPI-Self-Check mit

seinen 20 Fragen bietet einen vergleichs-

weise einfachen und pragmatischen An-

satz um durch Identifi kation von Prob-

lembereichen den eigenen Hand-

lungsbedarf tendenziell zu ermitteln

Diesen fi nden Sie in der Praxishilfe die

kostenlos unter praxishilfenpi-iorg be-

stellt werden kann bw

KENNZIFFER DEM22666

n=343 310 Produktionsunternehmen

Quelle Felten Group 2009 2010

2 2 0 1 1 9

P R O Z E S S E O P T I M I E R E N U N D K O S T E N S E N K E N M I T M E S V O N S I E M E N S

AU F D E N bdquoManufacturing Excellence

Daysldquo die am 18 und 19 Mai auf dem Ge-

laumlnde des Elektronik-Werk-Amberg (EWA)

der Siemens AG stattfanden informier-

ten Experten von Siemens sowie Anwen-

der in Praumlsentationen und Fachvortraumlgen

umfassend uumlber die Manufacturing-Exe-

cution-Software-Loumlsung (MES) Bereits

Ende Maumlrz 2011 veranstaltete Siemens

in Toulouse (Frankreich) die ersten bdquoMa-

nufacturing Excellence Daysldquo zur neuen

Simatic-IT-Loumlsung fuumlr bdquoLife Sciencesldquo Houml-

hepunkt waumlhrend der bdquoManufacturing

Excellence Days 2011ldquo in Amberg war die

Live-Vorfuumlhrung der neuen Simatic-IT-

Version fuumlr die bdquodiskrete Fertigungldquo

Der erste Konferenztag wurde eingeleitet

von Spezialisten mit einer Vorstellung der

Simatic IT Praumlsentiert wurden die Potenzia-

le der Manufacturing-Execution-Software-

Loumlsung die in ihrer Standardfunktionalitaumlt

den Anforderungen jeder Industrie ent-

spricht die Produkte entwickelt und nach

den typischen Verfahren und Ablaumlufen der

Prozessindustrie herstellt

Den Nachmittag nahmen interessante

Anwendervortraumlge ein Berichtet wurde

uumlber die Erfahrungen mit dem Einsatz

von Simatic IT wie etwa von Chris Biddle

von Rolls Royce Baher Feiz-Marzoughi

von Siemens Industry oder Clark Dressen

von Dow Kokam sowie Luciano Rastelli

von Iveco

Tag zwei der Veranstaltung war be-

gleitetet von Live-Demos uumlber den Ein-

satz der Simatic-IT aus unterschiedlichen

Branchen beispielsweise in der komple-

xen Fertigung oder integriert in einer

mechatronischen Fertigungslinie

Groumlszligtes Highlight der Veranstaltung

war die gefuumlhrte Werksbesichtigung mit

Schwerpunkt auf dem Einsatz von Simatic

IT in der diskreten Anwendung im Elektro-

nik-Werk-Amberg Hautnah konnte im

Echtzeitbetrieb die Fertigung der spei-

cherprogrammierbaren Steuerungen der

Simatic-Familie erlebt werden Die Beson-

derheit daran Siemens implementierte in

der Surface-Mount-Device(SMD)-Ferti-

gung des EWA die eigene MES-Loumlsung Si-

matic IT ndash kurzum Simatic IT fertigt hier

Simatic Das Ganze natuumlrlich gemaumlszlig dem

Motto bdquoas low as possibleldquo Bereits seit

Ende letzten Jahres sind zwei der Ferti-

gungslinien mit Simatic IT in Betrieb Der

Trend geht zweifellos in eine durchgaumlngi-

ge und wirtschaftliche Automatisierung

das wurde schon damit bestaumltigt dass die

Umstellung auf Simatic IT bereits fuumlr zwei

weitere Linien in Planung ist Durch die

Automatisierung manueller Aktivitaumlten in

der Produktion der Qualitaumltsuumlberwa-

chung und Steuerung nimmt die SMD-

Fertigung im Werk eine besondere Stel-

lung ein Schnell und fl exibel moumlglichst

wenig Ausfallzeiten und gleichzeitig die

Garantie fuumlr gute Produktqualitaumlt ndash das

sind die zentralen Herausforderungen

Die eigene Herstellung lieszlig sich mit der

Einfuumlhrung des neuen Produktionsma-

nagementsystems enorm aufwerten und

fuumlr die Werker dieser Linie ist die Umstel-

lung im Vergleich zu vorher eine enorme

Erleichterung Mit dem neuen MES-Sys-

tem lassen sich nun Aufgaben uumlber Funk-

tionen wie zum Beispiel Betriebsplanung

Reduzierung der Materialbestaumlnde Uumlber-

wachung Schwundaufzeichnung und

-analyse Berechnung von Reserven und

Arbeitsvorgaumlngen Verfolgen der eff ekti-

ven Nutzung von Anlagen und Zustands-

uumlberwachung einfacher umsetzen bw

KENNZIFFER DEM

Manufacturing Excellence Days 2011Auf den diesjaumlhrigen bdquoManufacturing Excellence Daysldquo in Amberg praumlsentierten Experten von Microsoft und Sie-

mens sowie Anwender Informationen fuumlr Kunden Partner und Analysten zu den Themen MES-Trends innovati-

ve Technologien sowie die neue Version von Simatic IT

2 2 0 1 110

O B M A S C H I N E N B AU E R oder Zulie-

ferer Werkzeug- und Formenbauer oder

Seriendreherei Immer mehr mittelstaumln-

dische Fertigungsbetriebe geraten unter

den Druck einer wachsenden Nachfrage

Ein hoher Auftragsbestand und lange Lie-

ferzeiten gelten zwar gesamtwirtschaft-

lich als positive Indikatoren ndash verbessern

jedoch allein kein individuelles Betriebs-

ergebnis Wer mehr Produkte mit glei-

cher oder houmlherer Effi zienz produzieren

will versucht meist seine Kapazitaumlten zu

erhoumlhen Anschaff ung und Implementie-

rung neuer Produktionsmittel sind gerade

dann kein Thema mehr ndash und der Man-

gel an qualifi zierten Fachkraumlften macht

es schwer die Auftragsfl ut zu kanalisieren

Deshalb muumlssen jetzt die vorhandenen

Ressourcen optimal eingesetzt werden

Mensch Maschine Material

Manufacturing-Execution-Systeme kurz

MES sollen Fertigungsplaner dabei un-

terstuumltzen den Uumlberblick uumlber alle Res-

sourcen und Termine der Fertigung zu

behalten Sie bieten maumlchtige Planungs-

werkzeuge mit Simulationsmoumlglichkeiten

nach unterschiedlichen Prioritaumlten Doch

was theoretisch funktioniert schlaumlgt oft

in der Praxis fehl wenn der Planungs- und

Aumlnderungsaufwand die Moumlglichkeiten

des Betriebs uumlbersteigt Deshalb hat die

FAUSER AG aus Gilching bei Muumlnchen ihre

MES-Loumlsung JobDISPO Core auf eine voumll-

lig neue technologische Basis gestellt Die-

se vollstaumlndig auf Microsoft NET-Basis fuumlr

Windows 7 entwickelte Plattform poten-

ziert die Rechenleistung Selbst 100000

Arbeitsfolgen werden in Minuten verarbei-

tet ndash ein Nachtlauf der Planungsauftraumlge

gehoumlrt der Vergangenheit an Innerhalb

von Sekunden werden neue Vorgaben

mit dem aktuellen Planungsstand und

dem tatsaumlchlichen Fertigungsstand abge-

glichen Fertigungsplaner Gruppenleiter

oder Meister werden durch die neue Tech-

nologie wesentlich entlastet Neue Szena-

rien lassen sich auf bestimmte Zeitraumlume

Arbeitsplaumltze oder Maschinen begrenzen

Einfache Freigabe-Routinen sorgen da-

fuumlr dass nur genehmigte Planungsstaumlnde

umgesetzt werden Individuell anpassbare

Workfl ows propagieren die Aumlnderungen

im Betrieb Eine einzige Bildschirmmaske

enthaumllt alle jeweils notwendigen Informa-

tionen und Funktionen Die Entstehung

der Planung laumlsst sich zeitlich zuruumlckverfol-

gen so dass jeder einzelne Schritt plausibel

bleibt Durch voreingestellte Routinen und

abgespeicherte individuell anpassbare Re-

geln legt sich die halb- oder vollautomati-

sche Planung wie ein Handschuh uumlber den

Betrieb ndash und reagiert jederzeit auf manu-

elle Planungseingriff e Alle diese Neuerun-

gen von JobDISPO Core sorgen dafuumlr dass

sich die Fertigungsfeinplanung von Meis-

tern Betriebsassistenten oder Gruppenlei-

tern ausfuumlhren laumlsst Ohne Vorkenntnisse

unterschiedlicher Fertigungsphilosophien

oder Planungsstrategien werden anhand

individueller Arbeitsablaumlufe die taumlglichen

Aufgaben geloumlst Eingeschobene Eilauf-

traumlge Ruumlckstellungen wegen Material-

mangels oder Umplanungen auf andere

Fertigungseinrichtungen koumlnnen Unter-

nehmen nun fehlerfrei durchorganisieren

Alles in einer Bildschirmmaske

Die Auftragsuumlbersicht zeigt sofort an wel-

chen Stellen Handlungsbedarf besteht

welche Auftraumlge nicht termingerecht fer-

tig werden Aufgrund der aktuellen BDE-

P U B L I R E P O R TA G E J O B D I S P O C O R E V O N FA U S E R

Mit individuellen Workflows zum agilen FertigungsmanagementGerade im Mittelstand stehen Schnelligkeit und Flexibilitaumlt der Fertigung immer wieder im Gegensatz zu einer

Kapazitaumlts- Termin- und Produktivitaumltsplanung die zufriedene Kunden und wirtschaftliche Erfolge sichert Das

muss nicht so sein Die FAUSER AG stellt mit JobDISPO Core eine von Grund auf neue technologische Plattform

vor die gerade zu Zeiten hoher Auslastung wesentlich dazu beitraumlgt alle Ressourcen optimal zu verwenden

Dank neuer Rechenzyklen und individueller Workflows reagieren Fertigungsplaner muumlhelos und schnell auf

Anforderungen ndash in kuumlrzester Zeit werden neue Planungsstaumlnde im Betrieb propagiert

V O N W O L F G A N G S T O C K

Die Suche nach Ter-

minproblemen fuumlhrt

zu rot markierten Er-

gebnissen

2 2 0 1 1 11

P U B L I R E P O R TA G E J O B D I S P O C O R E V O N FA U S E R

Ruumlckmeldungen erkennt man auch wel-

che Auftraumlge bereits begonnen wurden

und wie sich die allgemeine Terminsitu-

ation darstellt Komplexe Projekte wer-

den genauso abgebildet wie einstufi ge

Erzeugnisse Waumlhlt man den betreff en-

den Auftrag an werden alle Arbeitsgaumlnge

angezeigt Ein Zeitstrahl verdeutlicht den

geplanten Durchlauf Zur Optimierung

betrachtet der Benutzer die ausgewaumlhl-

ten Arbeitsgaumlnge in der grafi schen Plan-

tafel Dort gewinnt er den Uumlberblick uumlber

die Kapazitaumlten der Fertigungsstaumltte Per

Drag and Drop verschiebt er nun einzelne

Arbeitsgaumlnge ndash und sofort wird aufgrund

des gewaumlhlten Workfl ows ein neues Pla-

nungsszenario erstellt Ebenso einfach

lassen sich Engpaumlsse an bestimmten Ar-

beitsplaumltzen beseitigen Fremdvergaben

simulieren oder neue Auftraumlge priorisie-

ren Als weitere Moumlglichkeiten der Planta-

fel koumlnnen Kapazitaumltserhoumlhungen durch

die Eingabe der Uumlberstunden durchge-

fuumlhrt oder Arbeitsgaumlnge gesplittet wer-

den um Kapazitaumltsluumlcken an bestimmten

Maschinen zu fuumlllen

Automatische Terminierung

Diese einfachen sofort in der Plantafel-

Ansicht verfuumlgbaren Eingriff smoumlglich-

keiten werden ergaumlnzt durch automati-

schen Komfort Mit der automatischen

Terminierung lassen sich alle Arbeits-

folgen fuumlr eine erste Grobplanung auf

die geeigneten Arbeitsplaumltze verteilen

Durch die Eingabe von Start- und Endter-

minen kann die automatische Planung

mit der vorhandenen manuellen kombi-

niert werden Eine Netzplandarstellung

erleichtert die Bearbeitung komplexer

mehrstufi ger Projekte An jeder Stelle der

Bildschirmmaske lassen sich weitere auf

den Kontext bezogene Informationen

einblenden Die Auslastung bestimmter

Ressourcen Terminkollisionen und Still-

staumlnde aufgrund fehlenden Materials

oder von Stoumlrungen ist in uumlbersichtlichen

grafi schen Auswertungen abrufbar

Deutliche Effi zienzsteigerungen

Alle am Fertigungsprozess beteiligten

Mitarbeiter und Manager behalten staumln-

dig den Uumlberblick uumlber die aktuelle Situ-

ation und nutzen JobDISPO gezielt um

Veraumlnderungen herbeizufuumlhren Vordefi -

nierte individuell anpassbare Routinen

und Workfl ows fassen bestimmte im-

mer wieder benoumltigte Planungsschritte

zusammen Sie koumlnnen einfach erneut

aufgerufen werden und ersparen da-

mit zahlreiche Eingaben Eine hohe Pla-

nungssicherheit auch bei kurzfristigen

Aumlnderungen laumlsst den gesamten Betrieb

aufatmen Fehler und Effi zienzverluste

werden vermieden Belastungen durch

hohen Auftragsdruck werden durch pro-

fessionelle Planung in Erfolgserlebnisse

uumlberfuumlhrt Damit die Planung mit der Si-

tuation in der Fertigung uumlbereinstimmt

muss man Ist-Daten uumlber den aktuellen

Arbeitsfortschritt wie in einem Regel-

kreis in neue Planungsrunden einbezie-

hen Diese Echtzeitdaten aus der Produk-

tion werden in JobDISPO Core ebenso

einfach erhoben Fuumlr bestimmte Rollen

und Arbeitsplaumltze lassen sich angepass-

te Erfassungsmasken vorlegen Sie er-

halten nur die Felder und Informationen

die auch benoumltigt werden So kann man

verschiedenste Erfassungsstrategien ein-

fach zu einem Gesamtsystem verbinden

Ob einzelne Werker mehrere Maschinen

bedienen nur Lager- und Entnahmebu-

chungen durchfuumlhren sollen oder kalku-

latorisch verschiedenen Bereichen zuge-

ordnet sind ndash jeder Benutzer sieht nach

seiner Anmeldung nur die fuumlr ihn rele-

vante Erfassungsmaske

Neue MES-Generation

Mit JobDISPO Core hat die FAUSER AG

ein Manufacturing-Execution-System

geschaff en das mittelstaumlndischen Be-

trieben und einzelnen Bereichen von

Groszligunternehmen die Transparenz und

Produktivitaumlt verleiht die im internatio-

nalen Wettbewerb unerlaumlsslich sind Dar-

uumlber hinaus ist das System selbst so intel-

ligent fl exibel und informativ geworden

dass jeder Fertigungsbetrieb damit auf

Anhieb seine Prozesse verbessern kann

Die FAUSER AG praumlsentiert JobDISPO

Core auf der EMO (19 bis 24 September)

in Hannover in Halle 25 Stand J 33 r t

Wolfgang Stock ist Entwicklungsleiter bei der

FAUSER AG in Gilching bei Muumlnchen

KENNZIFFER DEM22754

In der Plantafel

lassen sich die

Arbeitsgaumlnge per

Drag and Drop

bewegen

Aussagekraumlftige

Daten werden

uumlbersichtlich prauml-

sentiert

Individuell an-

passbare Work-

fl ows erleichtern

die Fertigungs-

feinplanung

Bilder Fauser AG

2 2 0 1 112

N I C H T E R S T seit der TS 16949 planen

die Betriebe ihre Produktionsprozesse bis

ins kleinste Detail planen die Reaktion auf

Abweichungen planen fuumlr Notfaumllle pla-

nen Sicherung und Lenkung der Produk-

trealisierung planen die Anpassung und

die Planung der Prozesse Von der Produk-

tionsplanung uumlber das Qualitaumltsmanage-

ment bis hinab zur Feldebene der An-

triebe und Sensoren lenken und sichern

Regelkreise die Produktrealisierung Die-

se Regelkreise erfassen Produktionsdaten

entweder kontinuierlich oder in einem

Abstand der uumlber statistische Modelle

bestimmt wird beispielsweise SPC In der

Automatisierungs- und Leitebene werden

die eingestellten Parameter und gemes-

senen Daten sowie die Ruumlckmeldungen

der Feldgeraumlte Maschinen und Leitrech-

ner dezentral erfasst genutzt und teilwei-

se zu Informationen etwa Kennzahlen

KPI verdichtet Oberhalb der Automati-

sierungsebene realisieren Informationen

Vorgaben Anweisungen und Auftraumlge

den Produktionsprozess Das erscheint

als luumlckenlose Erfassung des Betriebsge-

schehens ist aber nur eine zweckgerich-

tete Datensammlung mit einer Fuumllle von

unterschiedlichen Zielsetzungen aus der

nur mit Muumlhen relevante Informationen

im Konfl iktfall gewonnen werden

Die Anweisungen und Ruumlckmeldungen

zwischen Werkern Schichtfuumlhrern und

Planern werden in den Betrieben detail-

reich dokumentiert und archiviert Dazu

gehoumlren zum Beispiel die Auftragsdaten

die Qualitaumltsdaten die Faumlhigkeiten und

der Einsatz der Pruumlfmittel Werkzeuge und

Maschinen Werden uumlber Barcode-Scanner

oder RFID-Empfaumlnger die Seriennummern

vereinzelter Teile durch die Fertigung ver-

folgt dann koumlnnen die Lose und Chargen

in Bewegungsprofi le fuumlr Einzelteile und

Baugruppen aufgeloumlst werden Doch in

dieser Datensammlung hinterlassen die

bisher unbekannten

Fehler die Ruumlckrufkos-

ten verursachen und

fuumlr die eine Traceability-

Software betrieben wird

gerade keine Spur sonst

waumlren es ja bekannte

Fehlerquellen die das Qualitaumltsmanage-

ment uumlberwacht zum Beispiel Warenein-

gang fuumlr Rohstoff e und Vorprodukte Er-

gebnisse von Bearbeitungsschritten und

Montagen Faumlhigkeiten von Maschinen

Werkzeugen und Pruumlfmitteln

Die bekannten Fehler erkennt die Pro-

duktion nach Plan und begegnet ih-

nen mit geeigneten Maszlignahmen Die

unbekannten Fehlerquellen erkennen

Menschen nachtraumlglich als bisher unbe-

achtete Zusammenhaumlnge Fuumlr diesen Er-

kenntnisschritt brauchen die Menschen

relevante und gesicherte Informationen

Um die Informationsqualitaumlt zu sichern

gibt es leistungsfaumlhige Werkzeuge zur

Datensammlung und Aufbereitung zur

Informationsverdichtung und zur Be-

reitstellung Die Auswahl der relevanten

Informationen ist ungleich anspruchs-

voller denn es soll ja etwas bisher Un-

bekanntes erkannt werden Die Siche-

rung des gesamten Betriebsgeschehens

in einer Datenbank verlagert diese Ar-

beit nur in einen unguumlnstigen Zeitpunkt

Wirtschaftlicher und erfolgreicher ist es

wenn der Betrieb sein Erfahrungswissen

nutzt und im Vorgriff eine Auswahl po-

tenziell relevanter Informationsquellen

fuumlr die kommende Fehlersuche triff t

Qualitaumltskosten deutlich senkenTraceability-Software schuumltzt vor ausufernden Ruumlckrufkosten und drohender Produkthaftung das behaupten

die Softwareanbieter seit Jahren Wenn die Software den Materialfluss rekonstruiert ndash von einem fehlerhaften

Produkt bis zu einer Fehlerquelle und von dort ausgehend bis zur Charge fuumlr den Ruumlckruf ndash dann waumlre die Leis-

tung vollbracht Ist die Fehlerquelle bekannt ist das eine willkommene Rationalisierung Aber gerade die Fehler-

suche ist aufwaumlndig und muss schnell zum Erfolg fuumlhren damit die Ruumlckrufkosten moumlglichst gering ausfallen

Und dabei geht es um unbekannte Fehlerquellen die noch nicht in der FMEA stehen um Zustaumlnde die noch kei-

ne Parameter in der SPC oder bei den Faumlhigkeiten sind um Werte der kein Leitrechner und keine Maschinen-

steuerung bisher als kritisch bewertet Erst wenn es gelingt die Ursachen fuumlr einen bislang unbekannten Fehler

schneller sicherer und praumlziser zu finden dann werden die Ruumlckrufkosten geringer ausfallen

V O N S V E N O R I M M E L S P A C H E R

T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

Erst wenn es gelingt die Ursachen fuumlr einen

bislang unbekannten Fehler schneller siche-

rer und praumlziser zu fi nden dann werden die

Ruumlckrufkosten wirklich geringer

Sven O Rimmelspacher wurde 2006 zum

Geschaumlftsfuumlhrer der Pickert amp Partner

GmbH bestellt 2007 stieg er als einer

von drei Gesellschaftern ein und uumlber-

nahm Anfang 2009 die Mehrheit der An-

teile Er ist heute hauptverantwortlich fuumlr

Produkt- und Marketingstrategien

2 2 0 1 1 13

T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

In der FMEA erfasst der Betrieb die be-

kannten Fehler Ursachen und Auswir-

kungen und ihren meist komplexen Zu-

sammenhang Daraus werden Pruumlfplaumlne

abgeleitet die alle bekannten Fehler ver-

meiden Der Betrieb ist bestrebt die Pro-

duktivitaumlt zu steigern und gleichzeitig

die Qualitaumltskosten zu senken Es ist Ziel

der statistischen Prozesskontrolle die

fuumlr das geforderte Qualitaumltsniveau not-

wendige Anzahl der Pruumlfungen zu mini-

mieren Weil hier die Pruumlfdichte und die

Merkmale ohne Schranken vergroumlszligert

werden koumlnnen genau deswegen ist es

sehr unwahrscheinlich auf diesem Weg

relevante Informationen fuumlr eine kom-

mende Fehlersuche zu gewinnen ndash ganz

abgesehen von den damit verbundenen

schrankenlosen Qualitaumltskosten Eine viel

bessere Quelle fuumlr relevante Informatio-

nen ist die Automatisierungsebene

Die Qualitaumltssicherung pruumlft das Ergeb-

nis eines Bearbeitungsschritts die Auto-

matisierung muss ihn vollziehen Fuumlr die-

sen Vollzug nutzt die Automatisierung eine

Fuumllle von Soll-Werten und Ist-Zustaumlnden

Die Masse dieser Informationen bleibt in

den Maschinen und Feldgeraumlten verbor-

gen etwa der Ohmsche Widerstand eines

Thermoelements vor dem Wandler Doch

viele Informationen sind aus Sicht der Her-

steller der Feldgeraumlte Maschinen und An-

lageninfrastruktur so bedeutend dass sie

an Schnittstellen fuumlr die Uumlberwachung und

Steuerung technischer Prozesse bereitste-

hen (SCADA Supervisory Control and Data

Acquisition) Durch die immer groumlszligere Ver-

breitung von OPC-faumlhigen Maschinen und

Automatisierungsgeraumlten wird SCADA zu-

nehmend unabhaumlngig von den groszligen

Herstellern und erfasst immer groumlszligere Teile

der Herstellungsprozesse in

den Betrieben OPC (Object

Linking and Embedding for

Process Control) wird dort

eingesetzt wo Feldgeraumlte

und Maschinen verschiede-

ner Hersteller ein gemein-

sames fl exibles Netzwerk

bilden

Uumlber OPC hat auch eine

Traceability-Loumlsung Zugriff

auf viele Information aus

der Automatisierungsebe-

ne Aus diesem umfang-

reichen Angebot kann ein

Betrieb die nach seiner Ein-

schaumltzung relevanten Infor-

mationen fuumlr die kuumlnftige

Suche nach unbekannten

Fehlerquellen auswaumlhlen

erfassen bewerten ver-

dichten und bei Bedarf gezielt bereitstel-

len Ein bekannter Automobilzulieferer

hat in seinen Werken in Frankreich in der

Tschechischen Republik in Mexiko und

in China bereits eine Traceability-Loumlsung

die uumlber die Qualitaumlts- und Produktions-

daten hinaus fuumlr jedes Teil von jedem

durchlaufenen Bearbeitungszentrum die

eingestellten Prozessparameter die ein-

gesetzten Werkzeuge die gemessenen

Maschinenzustaumlnde und die Ruumlckmel-

dungen der Steuerprogramme erfasst

Die Kundenreklamation ist nicht nur An-

sporn sie ist auch eine unverzichtbare

Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbes-

serungsprozess der Betriebe Denn Re-

klamationen praumlzisieren die Spezifi katio-

nen und verbessern die statistischen

Modelle Gibt eine Reklamation den Hin-

weis auf einen bisher unbekannten Feh-

ler dann rekonstruiert die Traceability-

Loumlsung ausgehend von der

Seriennummer den Produktionszeit-

punkt den vereinzelten Teilestamm und

die Produktionsstrecke Zur Kontrolle

werden fuumlr diese Produktionsstrecke alle

vorhandenen Qualitaumlts- Produktions-

und Auftragsdaten aus dem Datenbe-

stand zusammengefuumlhrt und fuumlr die Feh-

lersuche bereitgestellt Von besonderem

Interesse ist dabei der Soll-Ist-Vergleich

der vollstaumlndigen Plandaten Produkti-

onslenkungsplan Prozessplan Steue-

rungsprogramme und Steuerungspara-

meter So kann ein menschliches

Versagen fruumlhzeitig ausgeschlossen wer-

den Fuumlr die eigentliche Fehlersuche wer-

den dann die Plandaten den Ruumlckmel-

dungen der Feldgeraumlte Maschinen und

Leitrechner gegenuumlbergestellt Werden

neue Fehlerquellen erkannt dann erwei-

tert der Betrieb die FMEA und optimiert

die Fertigungsprozesse und Pruumlfplaumlne

Auf diesem Weg verbessert eine Tracea-

bility-Loumlsung die Fehlersuche und er-

moumlglicht eine Chargenbestimmung in

bisher unerreichter Schaumlrfe Praumlzision

und Geschwindigkeit bw

KENNZIFFER DEM22663

Uumlber OPC hat eine Traceability-Loumlsung einen standardisierten Zugriff auf viele Informationen

aus der Automatisierungsebene OPC (Object Linking and Embedding for Process Control) wird

dort eingesetzt wo Feldgeraumlte und Maschinen verschiedener Hersteller ein gemeinsames fl e-

xibles Netzwerk bilden Bilder Pickert amp Partner

Die Kundenreklamation ist nicht nur Ansporn sie ist auch eine unver-

zichtbare Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbesserungsprozess

der Betriebe Denn Reklamationen praumlzisieren die Spezifi kationen

verbessern die statistischen Modelle und geben Hinweise auf bisher

unbekannte Fehler

2 2 0 1 114

DIE HERSTELLENDE Industrie gehoumlrt tra-

ditionell nicht zu den Bereichen in der sich

technische und technologische Neuerun-

gen besonders schnell durchsetzen erst

recht nicht wenn diese Neuerungen den

Weg uumlber die Unterhaltungsindustrie und

den privaten Bereich genommen haben

Zu groszlig ist die Sorge um die Sicherheit der

Produktion selbst und der kritischen Daten

die im Herstellprozess eine wichtige Rol-

le spielen So ist es auch heute noch keine

Seltenheit dass man in Produktionsunter-

nehmen eine strikte Trennung von Offi ce-

Anwendungen und Systemen zur Prozess-

und Produktionsfuumlhrung anwendet

Waumlhrend in den Verwaltungen die meis-

ten Geschaumlftsprozesse zumindest IT-ge-

stuumltzt ablaufen und Systeme etabliert sind

mit denen diese Prozesse abgebildet wer-

den werden in den allermeisten Produkti-

onsstaumltten viele relevante Ablaumlufe nach wie

vor manuell und ohne durchgaumlngige Hilfe

von IT-Systemen abgewickelt

Manuelle Geschaumlftsprozesse

Klassische ERP-Systeme unterstuumltzen die

kommerziellen Geschaumlftsprozesse und de-

fi nieren produktionsrelevante Informatio-

nen wie Auftraumlge Rezepte und Arbeitsab-

laumlufe fuumlr die Durchsetzung der Produktion

Haumlufi g werden diese Informationen in Pa-

pierform an die Abteilungen weitergege-

ben die fuumlr die Produktion verantwortlich

sind Die Arbeitspapiere enthalten alle fuumlr

die Bearbeitung notwendigen Daten und

Ablaumlufe Die Arbeitsvorbereitung plant

dann ndash oft nicht adaumlquat IT-gestuumltzt ndash die

Vorgaben fuumlr die Mitarbeiter in den Anla-

gen ein

Diese erhalten bdquoLaufpapiereldquo mit denen

Schritt fuumlr Schritt die manuellen Produk-

tionsschritte abgearbeitet werden Dabei

muumlssen die Mitarbeiter an unterschiedli-

chen Systemen Parameter Sollwerte und

andere Daten eingeben die als Vorgabe

auf dem Papier notiert sind Dazu kommen

Ruumlckmeldungen die auf Visualisierungs-

systemen dargestellt und zu bestimmten

Zeiten auf dem bdquoLaufzettelldquo protokolliert

werden muumlssen Nachdem ein Laufzettel

vollstaumlndig ausgefuumlllt ist gelangt er ndash meis-

tens deutlich verzoumlgert zur Produktion

ndash wieder zu den Bearbeitern die das Ge-

schaumlftssystem mit den Daten fuumlttern

Auch die regelmaumlszligige Wartung und In-

standhaltung der Anlagen und Maschinen

ist ein kritischer Faktor Oft ist eine moumlg-

lichst hohe Gesamtanlagenverfuumlgbarkeit

(OEE) ein wesentliches Geschaumlftsziel eines

Produzenten Um dieses Ziel sicherzustel-

len werden tagtaumlglich Wartungsaktivitaumlten

geplant und durchgefuumlhrt Neben automa-

tisierten Wartungsaktivitaumlten sind in einem

Produktionsbetrieb in aller Regel eine Rei-

he von Pruumlfungen und Instandhaltungs-

maszlignahmen manuell durchzufuumlhren Hier

gilt in gleicher Weise die vorgenannte Pro-

blematik der Medienbruumlche Waumlhrend im

Businesssystem oder im Wartungsma-

nagementsystem alle Aktivitaumlten geplant

und ruumlckgemeldet werden koumlnnen sind

die Instandhalter meist mit Papier und Blei-

stift auf dem Weg durch die Produktions-

anlagen Neben den Fehlermoumlglichkeiten

durch Mehrfacheingaben und Ablesefeh-

ler kann bei dieser Form der Bearbeitung

keine verlaumlssliche Ruumlckverfolgung der Tauml-

tigkeiten stattfi nden Die verspaumlteten und

teilweise fehlerhaften Buchungen fuumlhren

so zwangslaumlufi g zu Qualitaumltsproblemen

Falschinterpretationen der Lagerbestaumlnde

oder fehlenden Ersatzteilen Der gesamte

Produktionsablauf wird beeintraumlchtigt und

hohe Kosten fuumlr Lagerhaltung und Produk-

tionsausfaumllle verursacht

Medienbruumlche vermeiden

Dabei sind es einfache Veraumlnderungen

die in einer Produktionsanlage zu besserer

Qualitaumlt und Auslastung beitragen koumlnnen

Mit einem mobilen Workfl owmanagement-

system ndash mit heutiger Technik auf einem

industrietauglichen Handheld genauso

lauff aumlhig wie auf einem guumlnstigen Smart-

phone oder einem modernen Tablet ndash las-

sen sich nahezu alle denkbaren manuellen

Geschaumlftsprozesse IT-gesteuert und ohne

In die Produktion mit Mobile Apps Noch vor nicht allzulanger Zeit wurden sie von vielen Managern in der Geschaumlftswelt als Spielzeug abgetan Heu-

te sind Smartphones und Apps schon laumlngst nicht mehr aus der Geschaumlftswelt wegzudenken Welcher Manager

geht noch auf Reisen ohne staumlndig uumlber E-Mail auf dem Laufenden zu sein Wer nutzt nicht die allgegenwaumlrtigen

kleinen Helfer fuumlr die Kommunikation mit dem eigenen Unternehmen Geschaumlftspartnern und Kunden Keine

Frage die mobile Revolution ist in vollem Gange und sie haumllt auch Einzug in die Produktionsindustrie

V O N M I C H A E L F A T U M

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

Administrations-

anwendung Die

Konfi guration

der manuellen

Arbeitsablaumlufe

erfolgt menuuml-

gefuumlhrt in der

Administrations-

anwendung

2 2 0 1 1 15

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

M e d i e n b r uuml c h e

bearbeiten Vor-

gabedaten und

A r b e i t s a b l auml u f e

werden direkt aus

dem Business-

system oder dem

Produktionsma-

nagementsystem an das Mobilgeraumlt uumlber-

tragen sinnvollerweise zusammen mit

zusaumltzlichen qualitaumlts- oder sicherheits-

verbessernden Aktivitaumlten die direkt in die

Geschaumlftsprozesse eingebunden werden

Damit laumlsst sich etwa auszuschlieszligen dass

ein Instandhalter seine Aufgaben am fal-

schen Geraumlt ausfuumlhrt weil uumlber das Mobil-

geraumlt mittels RFID- oder Barcodescan Fo-

toerkennung oder Lokalisierung vor jedem

Arbeitsgang automatisch gepruumlft werden

kann ob sich der Benutzer am richtigen

Ort befi ndet Und natuumlrlich kann der Be-

arbeiter zu jedem Arbeitsgang zusaumltzliche

Informationen wie Bedienungsanleitung

oder Montagehinweise erhalten um die

Arbeit qualitativ hochwertiger ausfuumlhren

zu koumlnnen Ruumlckmeldungen von Taumltigkei-

ten Materialien usw koumlnnen uumlber die Tas-

tatur des Mobilgeraumltes oder durch andere

Hilfsmittel etwa einem geraumlteinklusiven

Barcodescanner erfasst werden

Online-und Offl ine-Verbindung

Befi ndet sich der Benutzer des Mobilgerauml-

tes in einem durch das jeweilige Netz ab-

gedeckten Bereich (zum Beispiel WLAN

UMTS EDGE LAN usw) so kann er zusaumltz-

liche Informationen uumlber den Status des

Geraumltes Trends und Parameter zur Bear-

beitungszeit aus dem Onlinesystem (etwa

direkt aus einem Prozessrechner) auf dem

Mobilgeraumlt zur Anzeige bringen Viele Be-

reiche in Produktionsanlagen sind jedoch

nicht an das Onlinenetz angebunden weil

es sich um besonders gesicherte Bereiche

explosionsgeschuumltzte Zonen oder weitlaumlu-

fi ge Areale handelt Damit auch in diesen

Bereichen Mobilgeraumlte zum Einsatz kom-

men koumlnnen muumlssen diese uumlber eine eige-

ne Datenbank verfuumlgen uumlber die waumlhrend

des Offl ineaufenthaltes alle Daten zwi-

schengespeichert werden Sobald der Be-

nutzer wieder in einen netzabgedeckten

Bereich kommt muss eine automatische

oder benutzerinitiierte Datenreplikation

zur zentralen Datenbank erfolgen

Kennzahlen ndash immer und uumlberall

Manager von Produktionsanlagen benouml-

tigen Kennzahlen um ihre Produktion

verlaumlsslich zu betreiben So muumlssen sie

staumlndig uumlber die Auslastung und Verfuumlg-

barkeit der Anlagen informiert sein um

bei Engpaumlssen sofort zu einer Entschei-

dung faumlhig zu sein Durch Echtzeitanbin-

dung an die Produktionsanlagen kann

jederzeit an jedem Ort und unverzuumlglich

nach dem Eintreten eines Ereignisses re-

agiert werden Das schaff t Vertrauen und

Sicherheit fuumlr die Produktion

Mobility in der Produktion

Das Gieszligener Softwareunternehmen ad-

venco Consulting GmbH ist Full-Service-

Dienstleister im Bereich Manufacturing

IT und unterstuumltzt mit seinen Produkten

und Dienstleistungen die Kunden dabei

ihre Produktionsprozesse zu verbessern

und leistungsfaumlhiger zu machen Eine we-

sentliche Rolle spielen dabei die hier bei-

spielhaft genannten Komponenten key-

2operate und key2value um manuelle

Aktivitaumlten in der Produktion zu automa-

tisieren Dabei versorgt die Business-App

bdquokey2valueldquo Entscheider ortsunabhaumlngig

mit allen wichtigen Informationen und

Kennzahlen der Produktion

Durch eine Reihe repraumlsentierender Dar-

stellungen auf dem Mobilgeraumlt koumlnnen kri-

tische Kennzahlen Alarme Tachometeran-

zeigen usw in Echtzeit angezeigt und bei

Auff aumllligkeiten beispielsweise Trends ver-

glichen werden Um ein komplettes Bild

uumlber den Zustand der Produktion zu er-

halten greift das System direkt auf ein Ma-

nufacturing-Intelligence-System uumlber ein

bdquoUnifi ed Production Modelldquo zu Damit sind

alle Daten und Werte abrufbar die im Busi-

ness-Intelligence-System (BI EMI) bereits

angelegt und berechnet wurden Die ein-

fache Konfi guration direkt auf dem Mobil-

geraumlt erlaubt Ad-hoc-Dashboards um auch

Informationen in Relation zu sehen fuumlr die

keine vorkonfi gurierten Reports vorliegen

Mit der App key2operate koumlnnen nahezu

beliebige manuelle Geschaumlftsprozesse erstellt

und mit industrietauglichen mobilen Geraumlten

wie Handhelds mit Barcode- oder RFID-Scan-

ner Tablets Smartphones usw automatisiert

werden Der Ersteller der Ablaumlufe hat die Moumlg-

lichkeit manuelle Aktivitaumlten auf einfache Wei-

se als Workflow vorzugeben Zunaumlchst defi-

niert er die Datenbankstruktur und eliminiert

damit von vorneherein komplexe Schnittstel-

lendefinitionen Im zweiten Schritt legt der

Designer fest auf welche Weise dem spaumlteren

Benutzer die Daten auf dem Bildschirm visu-

alisiert werden und wie der Workflow-Ablauf

zu bedienen ist Zum Schluss wird der Ablauf

durch die Sequenzierung der Menuumls festge-

legt So kann ohne IT-Kenntnisse eine unbe-

grenzte Anzahl von Workflows erzeugt und

angepasst werden

Die grafi sch erstellten Arbeitsablaumlufe

werden gemeinsam mit der passenden

Grafi kdarstellung auf die Mobilgeraumlte gela-

den und als digitale Arbeitsanweisungen

uumlbergeben Gleichzeitig koumlnnen Anleitun-

gen Fotos oder Dokumentationen zu den

Ablaumlufen hinzugefuumlgt werden um Aufga-

ben gezielt zu erlaumlutern und fuumlr eine fehler-

freie Bearbeitung zu sorgen Uumlber manuelle

Eingabe Scannen von Barcodes oder RFID-

Tags werden Anlagen und Geraumlte identifi -

ziert und Ruumlckmeldungen zum Abarbei-

tungsstatus erfasst Gegebenenfalls koumlnnen

wichtige Parameter waumlhrend des Arbeits-

ablaufes direkt visualisiert und uumlberwacht

werden Uumlber einen Task Scheduler koumlnnen

die Arbeitsablaumlufe geplant werden um sie

auf dem richtigen Endgeraumlt online oder off -

line abarbeiten zu lassen Durch die Einbin-

dung der manuellen Prozesse in die IT-Um-

gebung werden die Aktivitaumlten verlaumlsslicher

und nachvollziehbar Sie koumlnnen geplant

und uumlberwacht werden und verbessern die

Arbeits-und Produktionsqualitaumlt bw

KENNZIFFER DEM22665

Maskeneditor Die Visualisierungsoberfl aumlche der Mo-

bilgeraumlte kann mit dem Maskeneditor frei zusammen-

gestellt werden Bilder advenco Consulting

iPhone Selbst zu-

sammengestell-

te Dashboards fuumlr

iPhone und iPad

key2operate

Client Indus-

trietaugliche

Menuumldarstel-

lung fuumlr Mo-

bilgeraumlte

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M I T S E I N E N Freunden weltweit rund

um die Uhr zu kommunizieren Videos

und Fotos auszutauschen oder sich per

Smartphone-App aktuell uumlber Fuszligball-

Zwischenspielstaumlnde zu informieren

stellt fuumlr die iPhoneiPad-Generation

keine groszlige Herausforderung dar Die

Leichtigkeit der Informationsbeschaf-

fung gepaart mit Lifestyle-Anspruumlchen

entspricht der heutigen Normalitaumlt eine

Normalitaumlt die das private Leben be-

herrscht allerdings in der industriellen

Umgebung noch Platz fuumlr Innovationen

bietet Dass auch Produktionsunterneh-

men von der Leichtigkeit der Informati-

onsbeschaff ung profi tieren koumlnnen ist

unbestritten Langfristiges Planen und

Beobachten von Marktentwicklungen

sind oftmals nicht mehr moumlglich Unter-

nehmensrelevante Entscheidungen muumls-

sen kurzfristig getroff en werden Damit

Entscheidungsgrundlagen auch dann

zur Verfuumlgung stehen wenn man sie be-

noumltigt ist der ortunabhaumlngige Zugriff auf

aktuelle Produktionskennzahlen oder

Kennzahlenanalysen unumgaumlnglich Der

Informationszugriff sollte sich einfach

mobil und fl exibel gestalten Der Einsatz

moderner Hardware hohe Performance

und absolute Zugriff sicherheit sind wei-

tere Anforderungen an ein intelligentes

Informationssystem

Aus den Daten die

richtigen Schluumlsse ziehen

Business-Intelligence-Softwaresysteme

kurz BI-Systeme unterstuumltzen die logische

und physische Konsolidierung inhomoge-

ner Datenquellen Das heiszligt Informationen

werden erfasst logisch verknuumlpft und auf-

bereitet Schlussendlich liefern BI-Systeme

die gewuumlnschten Entscheidungsgrundla-

gen fuumlr die Entscheidungstraumlger BI-Syste-

me bedienen sich der Daten bereits eta-

blierter Unternehmenssoftwareloumlsungen

So bieten ERP- (Enterprise-Resource-Plan-

ning-) oder MES-(Manufacturing-Executi-

on-) Systeme eine operative Datengrund-

lage zur Ermittlung von Kennzahlen oder

zum Erstellen von Analyse-Charts

Der Erfolg von Business Intelli-

gence liegt in der technischen

Umsetzung

Nur eine technisch saubere Loumlsung die in

der Anwendung auch Spaszlig macht wird

zum gewuumlnschten Erfolg fuumlhren Beschaumlf-

Mobiler Zugriff auf aktuelle Produktionsdaten

Business Intelligence uumlberwindet die organisatorische Grenze von der Geschaumlftsebene

in den Shopfloor Meister und Produktionsleiter koumlnnen bei Meetings direkt auf aktuelle

Kennzahlen und Analyse-Charts aus der Produktion zuruumlckgreifen Ausgedruckte Excel-

Tabellen oder handschriftliche Journalbuumlcher gehoumlren der Vergangenheit an

V O N I N G C H R I S T I A N E R L I N G E R

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

Business Intelligence nach dem Selbstbedienungsprinzip liegt im Trend Einfach und fl exibel

Charts zusammenstellen und aktuelle Auswertungen visualisieren

Mit einer mobilen Anwen-

dung lassen sich ortsun-

abhaumlngig und in Echtzeit

Kennzahlen Analysen und

Prozesszustaumlnde abrufen

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B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

tigt man sich mit Unternehmensdaten

wird man schnell erkennen koumlnnen dass

sehr groszlige Datenmengen und eine hohe

Abhaumlngigkeitskomplexitaumlt zutage treten

werden Performance ist daher der Schluumls-

sel zum Erfolg In-Memory-Technologien

bieten heute die entsprechenden Moumlg-

lichkeiten hoch-performante Datenzugrif-

fe zu realisieren Dabei werden Informati-

onen aus Datenbanken nicht mehr von

der Festplatte gelesen sondern in einem

Arbeitsspeicher vorgehalten Antwortzei-

ten unter einer Sekunde sind so realisier-

bar Analyse-Ergebnisse und Kennzahlen

lassen sich in Echtzeit berechnen und vi-

sualisieren Mobile Anwendungen spielen

dabei eine wichtige Rolle Bei kritischen

Unternehmensdaten wird allerdings die

Sicherheit nach wie vor im Vordergrund

stehen Denn was passiert mit den Daten

aus dem Arbeitsspeicher bei einem Ser-

ver-Crash Wie weit sind die technischen

Loumlsungen fortgeschritten um in einer

ausschlieszliglichen In-Memory-Anwendung

beim Crash keine Daten zu verlieren Fra-

gen die durchaus berechtigt sind und in

der Fachwelt sehr diff erenziert diskutiert

werden Oftmals sind Marketingsansaumltze

der groszligen Hersteller ausschlaggebend

fuumlr geaumluszligerte Meinungen

Der Industrieanwender wird die

Richtung vorgeben

Schlussendlich wird der Kunde ent-

scheiden wie er seine Datenverarbei-

tung kuumlnftig erledigen moumlchte Fakt ist

dass hohe Anspruumlche an Bedienkomfort

und Datensicherheit gestellt werden In

Fachkreisen wird daher haumlufi ger daruumlber

gesprochen warum nicht beide Tech-

nologien In-Memory und klassisches

Datawarehousing in Kombination zum

Einsatz kommen koumlnnen So genannte

hybride Technologien zeichnen sich ab

Dabei werden die Daten weiterhin in re-

lationalen Datenbanken geschrieben die

Zugriff sdaten allerdings im Cache vorge-

halten Somit werden die Zugriff e auf die

Datenbank verhindert aber die Informa-

tionen trotzdem in die Datenbank ge-

schrieben Enorm verkuumlrzte Zugriff szei-

ten ohne dabei die Datensicherheit aus

dem Auge zu verlieren sind so moumlglich

Moderne Softwarehaumluser stellen

sich der Herausforderung

Agilitaumlt ist eine Eigenschaft die die Zu-

kunft der Produktionsunternehmen in Eu-

ropa mit beeinfl ussen wird Dafuumlr ist eine

entsprechende Softwareunterstuumltzung

notwendig Business Intelligence ist heute

bei vielen Unternehmens-Softwareloumlsun-

gen ein Thema So auch im klassischen

Fertigungsbereich wo BI-Loumlsungen in Ver-

bindung mit einem MES-System zum Ein-

satz kommen sollten Das stellt die MES-

Anbieter vor eine groszlige Herausforderung

die Einsatz und Entwicklungs-Know-how

verlangen

Die PROXIA Soft-

ware AG ein junges

bayrisches Soft-

wareunternehmen

hat sich dieser Aufga-

benstellung gewid-

met Dieses Unterneh-

men kann heute seine

Kunden mit einem

MES-Softwaresystem

und einer BI-Loumlsung

mit zukunftstraumlchtiger

Softwaretechnologie

ausstatten Die Modu-

le KPIweb und DASH

web bilden neben den

klassischen MES-Mo-

dulen MDEBDE Leit-

standFeinplanung

PEPPersonaleinsatz-

planung usw die Busi-

ness-Intelligence-An-

wendung fuumlr die

Produktion Diese BI-

Module sind mit hybri-

der Datenverarbei-

t u n g s t e c h n o l o g i e

ausgestattet und koumln-

nen als Mobile-An-

wendung zum Einsatz

kommen Anspruumlche zu kanalisieren und

daraus die beste Loumlsung zu entwickeln

steht im Vordergrund der PROXIA-Ent-

wicklungsabteilung r t

Christian Erlinger ist bei der PROXIA Software

AG fuumlr das Produktmarketing zustaumlndig

KENNZIFFER DEM22714

PROJEKT [erfolg]Wojtek Czyz ist einer der besten deutschenLeichtathleten im Behindertensport Gemeinsammit proALPHA wird der mehrfache Weltmeister und Paralympics-Sieger bei seinem PROJEKT London 2012 [erfolge] feiern

Anspruch von proALPHA ist es jedes PROJEKT im Sinne unserer Kunden zum [erfolg] zu fuumlhren Unsere innovativen Technologien und Service-leistungen werden bereits heute von mehr als 1700 zufriedenen Kunden weltweit eingesetzt

wwwproalphadeDie ERP-Loumlsung fuumlr den Mittelstand

Alle PROXIA-Web-Applikationen werden auf Basis des Browser-Plug-ins Microsoft Silverlight

programmiert Microsoft Silverlight hat sich als ideale Plattform fuumlr komplexe Geschaumlftsan-

wendungen im Internet etabliert

2 2 0 1 118

DAS ERREICHEN der Unternehmensziele

einer leistungsfaumlhigen Fabrik ist heute ab-

haumlngig von schnellen Reaktionszeiten und

kurzen zuverlaumlssigen Prozessketten sowie

einer entsprechenden Qualitaumltssicherung

Insbesondere im Umfeld der SMT (Surface-

Mount-Technology-) Fertigungslinien hat

Praumlzision houmlchste Prioritaumlt Hier muss ge-

waumlhrleistet sein dass die Elektroniken va-

riantenkonform produziert werden keine

fehlerhaften Materialchargen verbaut und

eine durchgaumlngige Materialchargendoku-

mentation gewaumlhrleistet ist Aus diesem

Grund setzen immer mehr Elektronikpro-

duzenten Manufacturing-Execution-Syste-

me (MES) ein um unter anderem Produkte

durchgaumlngig in Echtzeit ruumlckverfolgen zu

koumlnnen

Mittels der durch das MES dokumentier-

ten Erfassung aller fertigungsrelevanten

Daten koumlnnen Auff aumllligkeiten erkannt und

analysiert Prozessparameter geaumlndert

und Abstellmaszlignahmen eingeleitet wer-

den Durch die anschlieszligende Analyse der

Ergebnisse laumlsst sich die Wirkung des Ver-

besserungsprozesses uumlberpruumlfen Die Pro-

zessguumlte kann auf diese Weise optimiert

und die Produktion fehlerhafter Produkte

verhindert werden

Dabei sollte das Manufacturing-Executi-

on-System jedoch nicht nur umfangreiche

und luumlckenlose Informationen sammeln

sondern bereits waumlhrend des Fertigungs-

prozesses fehlerhafte Prozessschritte und

unzulaumlssige Komponenten detektieren

Durch das Prinzip der bdquoVorsorge anstatt

Nachsorgeldquo sind kurze Reaktionszeiten

moumlglich und Fehler koumlnnen bereits im

Keim erstickt werden was eine hohe Quali-

taumlt bei gleichzeitiger Minimierung der Feh-

lerrate und Steigerung der Produktivitaumlt

erzielt

Fehlern auf der Spur

Moumlglich wird die Umsetzung der Optimie-

rungszielsetzungen durch Loumlsungen wie

die Java-EE-basierte iTACMESSuite 7 die

umfangreiche Ruumlckverfolgbarkeits- und

Prozessverriegelungs-

funktionalitaumlten besitzt

Die Loumlsung uumlbernimmt

die komplette Dokumen-

tation und Analyse der

Produkt- und Prozess-

daten aus der laufenden

Produktion und traumlgt

somit zur Einhaltung

der hohen Traceability-

Anforderungen in der

Elektronikindustrie bei

Technisch realisiert wird

dieser Vorgang durch

standardisierte Schnitt-

stellen zu verschiedenen

ERP- und PLM-Syste-

men Uumlber diese wer-

den Stammdaten (wie

etwa Materialstammda-

ten Stuumlcklisten usw) und Bewegungsda-

ten (Materialchargen Fertigungsauftraumlge

Auftragsruumlckmeldungen von Mengen und

Materialverbraumluchen) uumlbernommen und

wieder an das ERP zuruumlckgemeldet Fuumlr je-

des (Halb-)Erzeugnis laumlsst sich so nachvoll-

ziehen welche Prozessschritte wie Pasten-

druck SMD-Bestuumlckung Refl owloumlten AOI

usw zu welchem Zeitpunkt und unter wel-

chen Bedingungen durchlaufen wurden

Die Erfassung aller relevanten Betriebs-

daten erfolgt uumlber eine bidirektionale An-

lagenintegration Diese Informationen

koumlnnen in Echtzeit ausgewertet und ana-

lysiert werden So lassen sich Produktions-

mengen StoumlrgruumlndeAusfallzeiten und

Bauelement-Abwuumlrfe uumlberpruumlfen und op-

timieren

Die BE-Abrufdaten (Bauelemente) wer-

den dabei automatisiert ausgelesen verifi -

ziert und abgespeichert sowie in zeitnahen

Ruumlckmeldeprozessen an das ERP-System

zuruumlckgegeben Durch die automatisch er-

fassten BDE-Daten (Stuumlckzahlen und Takt-

zeiten) ermoumlglicht das MES eine objektive

Analyse der Nutzungsgrade ohne manuel-

le Eingabe so dass ein einfacher Abgleich

zwischen Soll- und Ist-Zustand erfolgen

kann Die Dokumentation des Ist-Zustan-

des erhoumlht dabei die Transparenz fuumlr alle

Beteiligten

Im Ernstfall Prozessverriegelung

Die meisten Manufacturing-Execution-

Systeme ermoumlglichen die einfache passive

Ruumlckverfolgbarkeit Wenige Loumlsungen wie

die iTACMESSuite 7 verfuumlgen uumlber eine

Middleware-Technologie um eine aktive

Traceability mit entsprechenden Prozess-

verriegelungsmechanismen zu unterstuumlt-

zen Die Prozessverriegelung wird mittler-

weile in einem Groszligteil der verschiedenen

Traceability-Anforderungen von VW BMW

Daimler usw gefordert Dieser Vorgang

SMT-Prozesse im Griff Die Oberflaumlchenmontage von elektronischen Bauelementen auf die Leiterplatte (SMT-Bestuumlckung) erfordert

Praumlzision und Fehlerfreiheit vom ersten bis zum letzten Prozessschritt Mittels Manufacturing-Execution-Syste-

men (MES) koumlnnen Produktionsprozesse gesteuert kontrolliert und verbessert werden Die iTACMESSuite 7

bietet dazu eine standardisierte Anbindung an die SMT-Anlagen von Assembleon Fuji ASM und Panasonic

V O N M I C H A E L F I S C H E R

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

SMT-Produktion bei RAFI

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

uumlberpruumlft die Produkte in jedem einzelnen

Prozessschritt bewertet sie mit den Krite-

rien bdquoGutldquo bdquoNacharbeitldquo oder bdquoAusschussldquo

und uumlbernimmt die Verifi kation gegen die

Produktstuumlckliste Anschlieszligend fuumlhrt das

System sie gegebenenfalls einem defi nier-

ten Reparatur-Ablauf zu

In jeder Produktionsstufe wird dabei

gepruumlft ob die vorgegebenen Kompo-

nenten sowie Bauteile verbaut und die

festgelegten Prozessparameter fuumlr die

Produktion eingehalten wurden Treten

an irgendeiner Stelle Fehler auf so wird

die entsprechende Baugruppe nicht

weiter verarbeitet sondern durchlaumluft

einen zuvor defi nierten Eskalationsweg

Es erfolgt dann eine Analyse-Reparatur-

Nachpruumlfung oder die vollstaumlndige Aus-

schleusung der Baugruppe

SMT-Anlagen einfach anbinden

Um eine nahtlose Einbindung der MES-

Loumlsung mit all ihren Funktionalitaumlten in

die SMT-Fertigungsumgebung zu ermoumlg-

lichen hat iTAC basierend auf seinem

API-Service anlagenspezifi sche Standard-

schnittstellen zu den SMT-Anlagen von

Assembleon Fuji ASM und Panasonic in-

tegriert So lassen sich die Systeme der ver-

schiedenen Anbieter auf einfache Weise

anbinden ndash von Labeling-Systemen uumlber

Siebdruckautomaten bis hin zu den nach-

folgenden AOI-Pruumlfsystemen Damit wird

die standardisierte und skalierbare Integ-

ration unterschiedlicher Maschinentypen

und Hersteller entsprechend der jeweili-

gen Anforderungen sichergestellt

bdquoWir sind der einzige MES-Hersteller der

seinen Kunden Plug amp Play-Schnittstellen

zu den vier SMT-Equipmenttypen anbie-

tet Der Markt der Manufacturing-Execu-

tion-System-Anbieter ist zwar umfassend

jedoch unterscheiden sich die Produkte

ndash bedingt durch die jeweilige Historie ndash in

ihrem Loumlsungsansatz sowie im Funktions-

umfang teilweise erheblich In den High-

Volume-Fabriken unserer Kunden haben

wir bis zu zwanzig SMT-Anlagen verschie-

dener Anlagenhersteller integriert Dies

zeigt dass die Nachfrage hier entspre-

chend hoch istldquo erklaumlrt Martin Heinz Vice

President Operations bei iTAC

Auf Nummer sicher Compliance

Fuumlr alle fertigungsnahen Betriebe spielt

beim Einsatz eines Manufacturing-Executi-

on-Systems immer das Thema Compliance

und insbesondere im Automotive-Bereich

die Normierungen eine groszlige Rolle Denn

die Einhaltung von Standards Regulierun-

gen und Richtlinien sind fuumlr Hersteller un-

abdingbar um im Elektronikzulieferer-

Markt zu bestehen Das MES unterstuumltzt

die Umsetzung der Vorschriften ndash bei-

spielsweise muumlssen in verschiedenen

Branchen saumlmtliche Produktions- und Ver-

sandstufen ruumlckverfolgbar sein Die Um-

setzung der Vorgaben schaff t Nachhaltig-

keit und hohe QualitaumltbdquoEine SMT-Anlage

die nicht die Compliance-Anforderungen

erfuumlllt kann im Markt nicht bestehen Un-

ternehmen die sich nach wichtigen Nor-

men richten erzielen auf Dauer einen Wis-

sens- und Wettbewerbsvorsprung Die

Richtlinien dienen der Qualitaumlts sicherung

dem Schutz der Gesellschaft und tragen

zur Verstaumlndigung beildquo erklaumlrt Dieter Meu-

ser Technologievorstand der iTAC Soft-

ware AG und ergaumlnzt bdquoEin Manufacturing-

Execution-System kann einen wesentlichen

Beitrag leisten um Normen besser einhal-

ten zu koumlnnenldquo bw

KENNZIFFER DEM22664

Die Welt der Metallbearbeitung

The world of metalworking

INFOVDW ndash Generalkommissariat EMO Hannover 2011Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken eVCorneliusstrasse 4 60325 Frankfurt am Main GERMANYTel +49 69 756081-0 Fax +49 69 756081-74emovdwde middot wwwemo-hannoverde

Mit der Bahn zur EMO Hannover fuumlr

Hin- und Ruumlckfahrt in der 2 Klasse ab allen innerdeutschen

Bahnhoumlfen Das Angebot ist guumlltig vom 170911 ndash 260911

und buchbar uumlber Tel +49 (0)1805 000 689 (014 EuroMin)

oder wwwemo-hannoverde

99 EUR inkl Tages-Eintrittskarte

2 2 0 1 120

I N D E R betrieblichen Praxis wird der

durchgaumlngigen methodischen Unter-

stuumltzung von Fabrikplanung und an-

schlieszligender Inbetriebnahme Anlauf

und auch laufendem Betrieb von Produk-

tionsanlagen besondere Aufmerksamkeit

geschenkt da in diesen Phasen noch Ver-

besserungspotenziale ausgeschoumlpft wer-

den koumlnnen beispielsweise durch eine

durchgaumlngige Engineering-Kette ohne

manuelle Datenuumlbertragungen Dieser

durchgaumlngige Engineering-Prozess von

der Fabrikplanung bis in den realen Be-

trieb ist das erste Hauptziel des digita-

len Fabrikbetriebs Das zweite Hauptziel

liegt darin das aus der Entwicklung von

Produkten bekannte Dilemma zwischen

Kostenfestlegung und Kostenbeeinfl us-

sung (Bild 1) anzugehen indem in den

fruumlhen Phasen in denen die Herstellkos-

ten des Produkts und laufenden Kosten

der Produktion beeinfl usst und festge-

legt werden die Sicherheit erhoumlht wird

dass Planungsergebnisse der spaumlteren

Realitaumlt moumlglichst nahe kommen

Defi nition

Grundsaumltzlich muss ein Fabrikbetrieb

der im Rechner abgebildet verifi ziert

Digitaler FabrikbetriebNach der VDI-Richtlinie 4499 ist die digitale Fabrik ein bdquoOberbegriff fuumlr ein umfassendes Netzwerk von digitalen

Modellen Methoden und Werkzeugen ndash unter anderem der Simulation und 3D-Visualisierung ndash die durch ein

durchgaumlngiges Datenmanagement integriert werden Ihr Ziel ist die ganzheitliche Planung Evaluierung und

laufende Verbesserung aller wesentlichen Strukturen Prozesse und Ressourcen der realen Fabrik in Verbindung

mit dem Produktldquo (VDI 4499 Blatt 1 S 3) Diese Definition verdeutlicht dass die digitale Fabrik bis in den realen

Betrieb einer Fabrik hineinreicht allerdings ist in Blatt 1 hauptsaumlchlich beschrieben wie sie Aufgaben der Fa-

brikplanung unterstuumltzt Darum hat eine weitere Arbeitsgruppe des VDI sich die Aufgabe gestellt die Lebens-

phasen des Fabrikbetriebs die zugehoumlrigen Methoden und Werkzeuge sowie den Nutzen ihrer Anwendung zu

beschreiben Ergebnis ist das Blatt 2 der Richtlinie 4499 mit dem Titel bdquoDigitaler Fabrikbetriebldquo Der digitale Fa-

brikbetrieb deckt damit einen Teilumfang der digitalen Fabrik ab

V O N D R O L A F S A U E R U N D M I R I A M S C H L E I P E N

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

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L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

und verbessert wird die Anforderung

erfuumlllen den realen Betrieb einer Fabrik

so realistisch wie moumlglich darzustellen

vor allem auch was sein Zeitverhalten

betriff t Damit werden beispielsweise

an den digitalen Fabrikbetrieb Echtzeit-

anforderungen gestellt wie sie im rea-

len Betrieb auftreten Daran scheitern

heute noch viele Werkzeuge vor allem

dann wenn mehr als eine einzelne Anla-

ge oder Zelle betrieben werden soll Die

Arbeitsgruppe hat darum die folgende

Defi nition fuumlr digitalen Fabrikbetrieb

gewaumlhlt deren Umsetzung in die Praxis

vermutlich schrittweise etwa aufgrund

leistungsfaumlhigerer Hardware erfolgen

wird

bdquoDer digitale Fabrikbetrieb bezeich-

net die Nutzung und das Zusammen-

wirken von Methoden Modellen und

Werkzeugen der digitalen Fabrik die bei

der Inbetriebnahme einzelner Anlagen

dem Anlauf mehrerer Anlagen und der

Durchfuumlhrung realer Produktionspro-

zesse eingesetzt werden Ziele sind die

Absicherung und Verkuumlrzung des An-

laufs sowie die betriebsbegleitende und

kontinuierliche Verbesserung der Seri-

enproduktion

Dazu wird das dynamische Verhalten

einzelner Produktionsanlagen und kom-

plexer Produktionssysteme und -prozes-

se einschlieszliglich der Informations- und

Steuerungstechnik realitaumltsnah abgebil-

det Virtuelle und reale Komponenten

koumlnnen dabei miteinander gekoppelt

sein Auf Basis eines durchgaumlngigen Da-

tenmanagements nutzt der digitale Fa-

brikbetrieb die Ergebnisse der Produkti-

onsplanung in der digitalen Fabrik und

stellt seinerseits Daten fuumlr operative IT-

Systeme bereit Bei der Nutzung in der

Serienproduktion werden die Model-

le laufend der Realitaumlt angepasstldquo (VDI

4499 Blatt 2 S 2)

Das in der Defi nition als gegeben an-

genommene durchgaumlngige Datenma-

nagement ist in der Praxis bisher nur in

Ansaumltzen anzutreff en da die bdquoWeltenldquo

der Planung und des operativen Be-

triebs und damit auch die sie unterstuumlt-

zenden IT-Systeme nur langsam zusam-

menwachsen Darum arbeiten weitere

Arbeitsgruppen des VDI daran dieses

durchgaumlngige Datenmanagement zu

beschreiben beziehungsweise konkrete

Inhalte der zwischen den bdquoWeltenldquo aus-

zutauschenden Daten zu defi nieren (VDI

4499 Blatt 3 sowie VDI 5600 Blatt 2)

Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs

In dem neuen Blatt 2 der VDI-Richtli-

nie 4499 haben Experten aus Industrie

Dienstleistung Softwarehaumlusern und In-

stituten die Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs und deren Anwendung

auf zwei wesentlichen Anwendungsfel-

dern beschrieben Digitaler Betrieb von

Einzelmaschinen (Werkzeugmaschinen)

und digitaler Betrieb automatisierter

Produktionsanlagen Wichtige Kom-

ponenten des digitalen Fabrikbetriebs

sind beispielsweise die virtuelle Inbe-

triebnahme oder die betriebsbegleiten-

de (Realzeit-) Simulation Am Uumlbergang

aus der Planung in die Inbetriebnahme

und die Serienproduktion wirken vir-

tuelle undoder reale Maschinen und

deren dynamisches Verhalten mit vir-

tuellen undoder realen Anlagensteue-

rungen als Abbild der Logik der Anlagen

zusammen Mit der Verbindung zu uumlber-

lagerten Fertigungsmanagementsyste-

men erlaubt der digitale Fabrikbetrieb

Aussagen uumlber das Gesamtverhalten

von Maschinen und Anlagen vor deren

realem Anlauf

Neben der Defi nition wesentlicher Ge-

sichtspunkte die fuumlr den digitalen Fab-

rikbetrieb von Bedeutung sind werden

moumlgliche Anwendungsgebiete in den

verschiedenen Lebenszyklusphasen ei-

nes Produktionssystems aufgezeigt Ex-

emplarisch fuumlr die Hauptanwendungs-

gebiete werden die Inbetriebnahme

komplexer Fertigungs systeme sowie das

Erzeugen von NC-Bearbeitungs- und

Messprogrammen zum Betrieb von NC-

Werkzeugmaschinen als Teil der Fer-

tigungssysteme erlaumlutert (DENKENA

2009a) Besonderes Augenmerk wird auf

die verwendeten Informations- und Pla-

nungssysteme gelegt

Weiterhin ergeben sich aus dem Ein-

satz dieser Systeme als Teil des digitalen

Fabrikbetriebs neue Moumlglichkeiten fuumlr

ein durchgaumlngiges Datenmanagement

(DEN KENA 2009b) Dieses stellt die Basis

bereit auf der der digitale Fabrikbetrieb

die Ergebnisse aus Planungsphasen der

digitalen Fabrik nutzt und um Daten fuumlr

operative IT-Systeme ergaumlnzt (SCHLEI-

PEN SCHICK SAUER 2008) Somit wer-

den die Modelle der digitalen Fabrik mit

Informationen aus der realen Produktion

gekoppelt und koumlnnen waumlhrend der Se-

rienproduktion weiterverwendet und ak-

tualisiert werden

Einsatz des digitalen Fabrikbe-

triebs in Anwendungsgebieten

der Fertigung

Um den Einsatz sowie die Herausforde-

rungen und Voraussetzungen des digi-

talen Fabrikbetriebs in konkreten An-

wendungsgebieten deutlich zu machen

wurde zwischen den Anwendungsge-

bieten Einzelmaschinen und verkette-

ten Produktionsanlagen unterschieden

Einzelmaschinen zum Beispiel NC-Werk-

zeugmaschinen fokussieren dabei auf

die zu fertigenden Teile waumlhrend bei

automatisierten Fertigungsanlagen die

Bild 1 Kostenfestlegung versus Kostenentstehung (in Anlehnung an EHRLENSPIEL ua

2005 Seite 11)

2 2 0 1 122

Ressourcen der Anlage selbst im Mittel-

punkt der Planung stehen

Die rechnergestuumltzte Fertigungs- und

Prozessplanung umfasst innerhalb des

digitalen Fabrikbetriebs alle rechnerun-

terstuumltzten Taumltigkeiten die erforderlich

sind um fuumlr ein Bauteil Bearbeitungs-

und Messprogramme zur Steuerung ei-

ner NC-Werkzeugmaschine zu erstellen

und in Betrieb zu nehmen

Die Bauteile durchlaufen dabei die

Funktionsbereiche Konstruktion Arbeits-

vorbereitung und Fertigung

NC-Werkzeugmaschinen koumlnnen Teil

einer automatisierten Produktionsanla-

ge sein etwa wenn mehrere Werkzeug-

maschinen durch ein automatisiertes

Materialfl usssystem verkettet sind Bei

automatisierten Produktionsanlagen

spielen das Datenmanagement und die

Modellierung der einzelnen Anlagen-

komponenten eine zentrale Rolle Im Sin-

ne eines digitalen Fabrikbetriebs ist es

erforderlich dass disziplinuumlbergreifend

gearbeitet und modelliert wird Kom-

ponenten werden daher in mechatroni-

schen Objekten als Teil einer umfassen-

den mechatronischen Bibliothek (siehe

Bild 2) beschrieben die alle relevanten

Teilaspekte umfasst Diese mechatroni-

sche Bibliothek ist das Herzstuumlck des di-

gitalen Fabrikbetriebs da hier alle rele-

vanten Daten fuumlr den spaumlteren Betrieb

zusammengefuumlhrt und in Beziehung zu-

einander gesetzt werden

Ausblick

Ohne eine parallel zu den aktuellen Ent-

wicklungsarbeiten laufende Standardi-

sierung wird das Ziel einer permanenten

Planungsbereitschaft in der Fabrik nicht

zu erreichen sein Darum arbeiten Mitar-

beiter des Fraunhofer IOSB in diversen

Standardisierungsgremien zum Beispiel

im VDI-Fachausschuss bdquoMES-Maschinen-

schnittstellen (VDI 5600 Blatt 2)ldquo und

wirken im Gremium bdquoDurchgaumlngiges En-

gineering von Leitsystemen (VDI-GMA FA

612)ldquo mit Mit AutomationML ist ein in-

dustriegetriebenes Konsortium dabei

fuumlr das Engineering von Produktionsan-

lagen einen Standard der Standards zu

entwickeln mit dem der oben geforderte

durchgaumlngige Datenaustausch unabhaumln-

gig von Softwarewerkzeugen moumlglich ist

(DRATH 2010) bw

KENNZIFFER DEM22704

Literaturverzeichnis

DENKENA B AMMERMANN C CA-Technolo-gien in der Fertigungs- und Prozessplanung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)4 S 300ndash305 (=2009a)

DENKENA B AMMERMANN C CHARLIN F Analyse und Optimierung des Datenmanage-ments in variantenreicher Werkstattfertigung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)9 S 787ndash790 (=2009b)

Drath R (Hrsg) Datenaustausch in der Anla-genplanung mit AutomationML Berlin Sprin-ger Verlag 2010

EHLENSPIEL K LINDEMANN U KIEWERT A Kostenguumlnstig entwickeln und konstruie-ren Kostenmanagement bei der integrierten Produktentwick lung Berlin Springer-Verlag 2005

SCHLEIPEN Miriam SCHICK Klaus SAUER Olaf Layoutmanager fuumlr automa tisch erstell-te Prozessfuumlhrungsbilder mit Hilfe von Daten aus der Digitalen Fabrik In Advances in simu-lation for production and logistics applica-tions Hrsg RABE Markus Stuttgart Fraun-hofer IRB Verlag 2008 S 397-406

VDI Richtlinie 4499 Digitale FabrikBlatt 1 Grundlagen und Planung Februar 2008Blatt 2 Digitaler Fabrikbetrieb Maumlrz 2011

VDI Richtlinie 5600 Blatt 3 Logische Schnittstel-le zwischen Maschinen und MES April 2011

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

Bild 2 Gemeinsame Arbeitsweise auf Basis eines gemeinsamen Planungs- und Entwicklungsmodells

(VDI 4499 Blatt 2 S 19)

2 2 0 1 1 23

R F I D - L Ouml S U N G E N I M P R O D U K T I O N S U M F E L D

D I E R F I D - U H F -Technologie wurde in

erster Linie zur Erfassung von Transpon-

dern uumlber groumlszligere Reichweiten entwickelt

Diese Anforderung wird primaumlr im Bereich

der Logistik und der Fahrzeugerfassung

gestellt Moderne RFID-UHF-Systeme bie-

ten bereits sehr gute Ergebnisse und erzie-

len Reichweiten von bis zu 10 Metern Im

Bereich der industriellen Produktion gibt

es aber eine groszlige Anzahl von Anwendun-

gen bei der die gewuumlnschte Reichweite

zwischen wenigen Zentimetern bis hin zu

mehreren Metern liegt

In der Vergangenheit konnte die RFID-

UHF-Technologie nur bei den mittleren

und groszligen Reichweiten punkten speziell

bei sehr kleinen Schreib-Lese-Abstaumlnden

kommt immer noch sehr oft die HF-LF-

Technik zum Einsatz Aufgrund der staumln-

dig steigenden Bedarfe an eine transpa-

rente Fertigungsstruktur muumlssen auch in

der Intralogistik und in der spaumlteren Wa-

renverteilung Reichweiten im mittleren

und groszligen Bereich abgedeckt werden

Ganz ohne Systemwechsel

Da diese Anforderungen nur mit RFID-

UHF geloumlst werden koumlnnen ist oft ein

Systemwechsel innerhalb eines Ferti-

gungsverbundes erforderlich Um die-

ses Problem zu beheben braucht es eine

Erweiterung der Anwendungsbereiche

von RFID-UHF auch auf kleine Reichwei-

ten Erste so genannte Low-Range-UHF-

Systeme sind seit einiger Zeit auf dem

Markt verfuumlgbar Ein defi nierter und stouml-

runempfi ndlicher Erfassungsbereich im

Vergleich zu einer HF-Loumlsung kann da-

mit aber nicht realisiert werden Neueste

UHF-Antennenloumlsungen bieten nun die

Moumlglichkeit in einem kleinen defi nierten

Bereich eine hohe Energiedichte zu kon-

zentrieren um auch Transponder auf me-

tallischem oder leitfaumlhigem Untergrund

mit ausreichend Energie zu versorgen

und ohne nennenswerte Energie in das

Fernfeld zu transportieren

Stoumlrfestigkeit deutlich erhoumlht

Damit werden gleich zwei positive Eff ek-

te erzielt Zum ersten wird die notwendi-

ge Energie da eingesetzt wo sie benoumltigt

wird und zum zweiten koumlnnen die Proble-

me mit der Stoumlrempfi ndlichkeit bei groumlszlige-

ren Reader-Populationen verringert wer-

den Durch eine weitere Verbesserung auf

der Reader-Seite lassen sich mittlerweile

sehr kleine Abstaumlnde zwischen einzelnen

Schreib-Lesestationen erzielen ohne

dass die Reader mit viel Aufwand extern

synchronisiert werden muumlssen

Auf die Auswahl des

Transponders kommt es an

Von Seiten der Tag-Hersteller wird auf

dem Gebiet der Low-Range-Anwendun-

gen ebenfalls einiges an Innovationen

erbracht so dass heute eine breite Aus-

wahl an Nahfeld-Transpondern zur Verfuuml-

gung steht

Falls in der gesamten Prozesskette un-

terschiedliche Identifi kationsreichweiten

notwendig sind koumlnnen durch die Ver-

wendung von Hybrid-Transpondern so-

wohl kleine Reichweiten als auch groumlszligere

Distanzen bis zu drei Meter erzielt wer-

den Diese Eigenschaft wird auf Seiten des

Transponders durch eine spezielle Anten-

nenstruktur erzielt ndash Mehrkosten beim

Transponder entstehen dadurch nicht

RFID im Pharmabereich

Gerade im Bereich der Pharmaindust-

rie ist RFID eine interessante Loumlsung zur

Steuerung von Produktions- und Ver-

packungsschritten Nachfolgend wird

das bereits in der Fertigung verwendete

Transponder-Etikett auch fuumlr logistische

und sicherheitstechnische Anwendun-

gen eingesetzt Durch die Verwendung

der Antennen-Reader-Kombination koumln-

nen sowohl die sehr hohen Geschwin-

digkeiten auf dem Produktionsband von

bis zu 5 Metern pro Sekunde als auch

Reichweiten von bis zu drei Metern er-

zielt werden

RFID-UHF erobert

die Fertigungssteuerung

Durch die rasante Weiterentwicklung der

RFID-UHF-Technologie kann nun nur

durch die Auswahl des richtigen Anten-

nen-Reader-Typs und des passenden

Transponders durchgaumlngig jegliche Au-

to-ID-Applikation von sehr geringen bis

zu groszligen Reichweiten kosteneffi zient

bewaumlltigt werden Alle unterschiedlichen

Identifi kationspunkte in der Produkten-

stehungskette arbeiten mit dem einma-

lig auf das Produkt aufgebrachten Hyb-

rid-Transponder Die Kosten fuumlr den Tag

fallen nur einmal an Oft verbleibt der Tag

ein Leben lang auf dem Produkt und

kann auch im Servicefall wieder ausgele-

sen werden Durch den stetig steigenden

Trend zur Erhoumlhung der Fertigungseffi zi-

enz bieten nun die neuen RFID-UHF-

Technologien groszlige Chancen im harten

Wettbewerb zu bestehen bw

KENNZIFFER DEM22672

Skalierbare Loumlsungen im IndustrieumfeldDie RFID-Technologie ist aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken Der in der Vergangenheit

notwendige Wechsel zwischen verschiedenen Kommunikationsstandards war ein groszliges Hindernis zur durch-

gaumlngigen Einfuumlhrung der RFID-Technologie in der gesamten Wertschoumlpfungskette

V O N T H O M A S B R U N N E R

Einsatz der RFID-UHF-Technologie in der Produktion

Bilder Kathrein

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F R A U N H O F E R I O S B

ProVisAPS bdquoSchneller besser guumlnstigerldquo durch produktionssynchrones Fertigungsmanagement

I N Q U I N F O R M A T I C S M I T N E U E R S O F T W A R E L Ouml S U N G

Einfach per Knopfdruck

Deutschland ist ein wichtiger robus-

ter und vorbildlicher Produktionsstand-

ort Das haben wir einmal mehr bei der

Bewaumlltigung der Wirtschaftskrise be-

wiesen Trotzdem zwingt uns der glo-

bale Wettbewerb ununterbrochen

nach Verbesserungsmoumlglichkeiten in

den Ablaumlufen zu suchen Das Fraun-

hofer IOSB in Karlsruhe hat seine Pro-

duktfamilie ProVis nun um das Feinpla-

nungswerkzeug ProVisAPS erweitert

Mit dem Advanced-Planning-and-Sche-

duling-System ProVisAPS stellt das

Fraunhofer IOSB Fertigungsunternehmen

jetzt eine Software zur Verfuumlgung die

fuumlr mehr Durchblick im Fertigungsalltag

sorgt Diese Loumlsung basiert auf mehr

als 30 Jahren Erfahrung des IOSB im Be-

reich der Optimierungsverfahren fuumlr die

Produktion Um den erzielbaren Nutzen

der entwickelten Loumlsung nachzuweisen

bietet das Fraunhofer IOSB interessierten

Unternehmen an die Leistungsfaumlhigkeit

von ProVisAPS im Rahmen einer Simu-

lationsuntersuchung mit eigenen Daten

aufzuzeigen Auch eine Testinstallation

kann fuumlr eine zeitlich befristete Evaluati-

on durchgefuumlhrt werden

KENNZIFFER DEM22707

InQu Informatics praumlsentiert eine neue

Softwareloumlsung die qualitaumltsbezogene

Produktionsdaten zu Kennzahlen ver-

dichtet und diese per Knopfdruck aus-

wertet Das CAQ-Performance-Cockpit

ist ein individuell konfi gurierbares Sys-

tem fuumlr die schnelle und benutzerfreund-

liche Darstellung von qualitaumltsbezoge-

nen Produktionskennzahlen Es richtet

sich unter anderem an Produktionspla-

ner die ihre Fertigungsprozesse optimie-

ren und auf der Produktionsebene eine

ebenso hohe analytische Qualitaumlt erzie-

len moumlchten wie das bereits auf der Un-

ternehmensleitebene mit Hilfe von ERP-

Systemen zur Realitaumlt geworden ist Das

CAQ-Performance-Cockpit analysiert

KPI-Informationen (KPI Key Performance

Indicators) und stellt die dabei gewonne-

nen Ergebnisse in einem individualisier-

baren Dashboard zur Verfuumlgung Leis-

tungsspezifi sch ist das Software-Tool von

InQu Informatics

ein wichtiges Steu-

erungsinstrument

fuumlr die Produkti-

onsebene Die Vor-

gaben der VDMA-

Richtlinie 66412-1

werden im vollen

Umfang erfuumlllt

Das CAQ-Perfor-

mance-Cockpit geht

uumlber standardisier-

te Anforderungen

weit hinaus denn es generiert bei Bedarf

auch unternehmensspezifi sche Indika-

toren (zum Beispuel Energiekennzah-

len Qualitaumltsraten OEE Ausschuss- und

Nacharbeitsquoten Prozessfaumlhigkeiten

sowie Fehleranteile und -haumlufi gkeiten)

und wertet diese zuverlaumlssig aus Pro-

duktionsplaner koumlnnen aus der Fuumllle von

moumlglichen Kennzahlen genau diejenigen

auswaumlhlen die fuumlr ihre speziellen Bedin-

gungen von Bedeutung sind Das Moni-

toring-System uumlberwacht aktuelle Werte

in Echtzeit Der zustaumlndige Mitarbeiter

kann etwa auch uumlber ein Smartphone

oder einen Tablet-PC ortsunabhaumlngig

auf das System zugreifen und reagieren

KENNZIFFER DEM22708

Das User Interface des Planungswerkzeugs ProVisAPS

copy Fraunhofer IOSB Bild Fraunhofer IOSB

Das neue CAQ-Performance-Cockpit von InQu Informatics verdichtet Quali-

taumltsdaten zu Kennzahlen Bild InQu

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2 2 0 1 16

S T U D I E Z U K E N N Z A H L E N I N D E R P R O D U K T I O N

E I N E S T E U E R U N G der Produktion

anhand von Kennzahlen zu optimieren

wird fuumlr die Fertigungsunternehmen im

deutschsprachigen Raum immer wichti-

ger Doch andererseits weisen sie noch

einen groszligen Handlungsbedarf auf was

die Qualitaumlt der Kennzahlensysteme be-

triff t Zu diesen Ergebnissen kommt eine

Vergleichsstudie der FELTEN Group in

der eine aktuelle Studie unter mittelstaumln-

dischen und groszligen Produktionsunter-

nehmen (Bild 1) den Ergebnissen einer

gleichen Befragung im letzten Jahr ge-

genuumlbergestellt wird

Danach geben die Firmen aumlhnlich wie

2009 fast zu zwei Dritteln an dass Key

Performance Indicators (KPI) immer wich-

tiger fuumlr das effi ziente Management der

Fertigungsprozesse werden fuumlr weite-

re 24 Prozent haben sie eine mittlere Be-

deutung Diese Wertschaumltzung ist nicht

grundlos immerhin geben diese Daten

bei sachgerechtem Einsatz und praumlziser

Auswertung prinzipiell hilfreiche Auskunft

beispielsweise zu den Bearbeitungszeiten

Ausschussquoten Nutzungsgraden oder

zu den Qualitaumltskosten Auch Fehlerhaumlu-

fi gkeiten oder Prozessstabilitaumlt lassen sich

auf diese Weise sinnvoll ermitteln

Allerdings bleibt selbst dort wo sich

Kennzahlensysteme bereits weitgehend

etabliert haben weiterhin ihr Nutzen ge-

ring Dies resultiert nach der Erhebung

aus dem Problem dass vielfach mit ver-

Analysen ndash Probleme ndash LoumlsungenKlare und bedarfsgerechte Kennzahlensysteme werden immer wichtiger fuumlr die Qualitaumlts- und Leistungssteue-

rung im Produktionsmanagement Aber fest steht auch dass dieses Thema in der Praxis der Unternehmen haumlu-

fig noch kein ausreichendes Augenmerk gefunden hat Mit Blick darauf hat das PI-Institute eine umfangreiche

Praxishilfe herausgegeben Der Leitfaden zur Kennzahlen-Optimierung richtet sich an Produktions- Qualitaumlts-

und Prozessverantwortliche Er betrachtet die relevanten Einfluss- und Wirkungsfaktoren der Kennzahlensyste-

me und zeigt mit hohem Praxisbezug die kuumlnftigen Wege auf

0 10 20 30 40 50 60

ja 28

30

49

23 2009

201018

52

mit gewissen Einschraumlnkungen

neinmit groszligenEinschraumlnkungen

Auswertung nach einer Befra-

gung in Produktionsunterneh-

men nach einem bedarfsgerech-

ten Produktionsmanagement

Bild

fo

tolia

co

m

2 2 0 1 1 7

S T U D I E Z U K E N N Z A H L E N I N D E R P R O D U K T I O N

alteten Kennzahlen gearbeitet wird Ge-

genuumlber 2009 hat sich diese Situation

sogar noch etwas verschlechtert Nur ein

gutes Drittel der Firmen kuumlmmert sich

nach den aktuellen Ergebnissen darum

dass diese Daten kontinuierlich uumlber-

pruumlft werden Vor einem Jahr waren dies

noch 6 Prozent mehr

Damit haumlngt moumlglicherweise zusam-

men dass die Kennzahlen in der Praxis

meistens noch recht zuruumlckhaltend in

den kontinuierlichen Verbesserungspro-

zessen (KVP) fuumlr das Produktionsmanage-

ment verwendet werden Sie kommen

nur in jedem fuumlnften Fall konsequent

zum Einsatz weitere 57 Prozent der be-

fragten Firmen und damit etwas mehr

als noch 2009 nutzen sie teilweise in den

KVP-Maszlignahmen 22 Prozent hingegen

kaum oder gar nicht im letzten Jahr wa-

ren es noch 28 Prozent

Fazit

Kennzahlen an sich sind in der Praxis des

Produktionsmanagements keineswegs

ein Fremdwort nur fehlt es oft noch an

der notwendigen Systematik und Durch-

gaumlngigkeit KPI haben als Steuerungsinst-

rument vor allem darin ihren Sinn Produk-

tivitaumlts- und Qualitaumltsdefi zite zu ermitteln

und daraus abgeleitet Optimierungs-

maszlignahmen zu initiieren Dies verlangt

analytische Verfahren die mit den traditi-

onellen MES-Systemen nicht zu erreichen

sind Denn In den Produktionsprozessen

muss die gleiche analytische Qualitaumlt er-

reicht werden wie in den Business-Pro-

zessen Dies ist aber nur mit Loumlsungen zu

schaff en die einen ganzheitlichen und

prozessorientierten Production-Intelli-

gence-Ansatz (PI) verfolgen

Klassische MES-Systeme helfen

zu wenig beim Kostenmanagement

in der Produktion

Das Produktionsmanagement mittels

klassischer MES-Systeme bietet nach

den Analysen des PI Institute keine aus-

reichende Moumlglichkeit zur Kostensteu-

erung Dies resultiert einerseits daraus

dass Finanzdaten technisch bedingt im-

mer nur verzoumlgert zur Verfuumlgung ge-

stellt werden koumlnnen und andererseits

die gegenwaumlrtigen KPI-Methoden kei-

nerlei betriebswirtschaftliche Kennzah-

len enthalten

bull Keine wirtschaftliche Steuerung moumlg-

lich Die herkoumlmmlichen MES-Konzepte

sind so angelegt dass die Softwaresys-

teme fuumlr das Produktionsmanagement

ihre Informationen von den ERP-Syste-

men bekommen Diese sind nicht Real-

time-faumlhig und bieten den Verantwortli-

chen demzufolge auch keinen zeitnahen

Einblick in Material-

Prozess- und Perso-

nalkosten Insofern

fehlt es kontinuierlich

an einer wirtschaft-

lich fundierten Ent-

scheidungsgrund-

lage obwohl in der

Produktionspraxis

haumlufi g auch kurzfris-

tige Maszlignahmen zur

Optimierung von Pro-

zessen zu initiieren

oder auftragsbeding-

te Veraumlnderungen

vorzunehmen sind

und diese Aktivitaumlten

eine groszlige Kostenre-

levanz haben koumlnnen

In der Konsequenz

bedeutet dies dass

die MES-Systeme her-

koumlmmlicher Art zwar

die Produktivitaumlt der

Produktionsprozes-

se steigern aber weil

sie die Kostenaspekte

unberuumlhrt lassen kei-

nen Beitrag zur Ren-

tabilitaumltssteigerung

leisten koumlnnen

bull Unzureichende Kennzahlenmetho-

den In der Produktion bestehen zwar

zunehmend KPI-Systeme zur Steue-

rung der Prozesse aber dabei handelt

es sich ausschlieszliglich um Kennzahlen

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Auswertung nach einer Befragung in Produktionsunternehmen wie aktuell uumlblicherweise die

Kennzahlen sind

0 10 20 30 40 50

durchgaumlngig sehr aktuell 20

uumlberwiegend aktuell 22

uumlberwiegend veraltet 19

18

teilweise veraltet 39

46

19

17

2009

2010

2 2 0 1 18

S T U D I E Z U K E N N Z A H L E N I N D E R P R O D U K T I O N

die sich mit Mengen und Zeiten be-

schaumlftigen So beruht etwa der OEE-

Indikator (Overall Equipment Eff ec-

tiveness) auf den drei Kennzahlen

Verfuumlgbarkeit Eff ektivitaumlt und Quali-

taumltsrate und letztere druumlckt in Prozent

aus in welchem Verhaumlltnis die bdquoGut-

mengeldquo zur produzierten Gesamtmen-

ge steht Betriebswirtschaftliche Kenn-

zahlen hingegen werden darin nicht

beruumlcksichtigt und fi nden sich insge-

samt in der Praxis des Produktions-

managements nicht Selbst die kuumlrzli-

che Defi nition der Kennzahlen zu den

MES-Systemen durch den Verband der

deutschen Maschinen- und Anlagen-

bauer ist frei von betriebswirtschaft-

lich orientierten KPIs

Fazit

Produktivitaumltssteigerung wurde im bis-

herigen Sprachgebrauch von MES immer

als eine Verbesserung der Wirtschaft-

lichkeit dargestellt obwohl eine solche

Gleichsetzung angesichts der Vernach-

laumlssigung der Kostenaspekte sachlich

voumlllig falsch ist Insofern beruhen auch

die Produktivitaumltsberechnungen haumlu-

fi g auf spekulativen Annahmen die sich

nicht durch Fakten stuumltzen lassen Daraus

ist der Schluss zu ziehen dass die gaumlngi-

gen MES-Ansaumltze keinen Beitrag zur Stei-

gerung der Wirtschaftlichkeit in der Pro-

duktion leisten koumlnnen Denn wer die

Wertschoumlpfung von Produktionsprozes-

sen berechnen und Kostentreiber besei-

tigen will benoumltigt zwangslaumlufi g deut-

lich weitergehende Methoden So stellt

sich die Frage Wie soll man eine Prozess-

kostenanalyse oder Stoumlrkostenanalyse

durchfuumlhren wenn keine Kostendaten

vorliegen

Zu den Erfordernissen gehoumlrt als Kon-

sequenz beispielsweise eine tatsaumlchliche

Integration der Business- und Produk-

tionsprozesse mit durchgaumlngigen Pla-

nungs- und Steuerungsdaten Ebenso

ist ein Realtime Monitoring durch intel-

ligente Analyse- und Steuerungsinstru-

mente erforderlich damit sich Produkti-

vitaumltshindernisse schneller praumlziser und

fuumlr gezieltere Verbesserungsmaszlignah-

men identifi zieren lassen Dies laumlsst sich

erst mit dem Production-Intelligence-

Ansatz realisieren Er beseitigt das iso-

lierte Selbstverstaumlndnis im Produkti-

onsmanagement und sorgt mit seiner

ganzheitlichen und integrierten Ausrich-

tung fuumlr ein Kostenmanagement wie es

in anderen Organisationsbereichen der

Unternehmen selbstverstaumlndlich ist

Effi ziente Statusanalyse

KPI-Quick-Check

Mit dem KPI-Quick-Check werden in ei-

ner ndash abhaumlngig von der Groumlszlige der Pro-

duktionsstrukturen ndash nur drei- bis fuumlnftauml-

gigen Analyse die gesamten relevanten

Kennzahlen samt ihrer operativen Nut-

zung auf den Pruumlfstand gestellt und aus

den Ergebnissen praktikable Schlussfol-

gerungen gezogen

Die Vorteile des KPI-Quick-Check

bull Die Potenziale zur Kostenminderung

im Produktionsmanagement werden

sichtbar Indem praumlzise analysiert und

dokumentiert wird wo die Staumlrken und

Schwaumlchen des aktuellen Kennzahlen-

systems zu fi nden sind lassen sich ge-

zielt Optimierungsmaszlignahmen starten

bull Einzigartige Bewertungsbasis durch

das PI-Framework Mit dem vom PI In-

stitute auf wissenschaftlicher Basis ent-

wickelten und weltweit bisher ersten

Regelwerk fuumlr das Produktionsmanage-

ment besteht eine exklusive methodi-

sche Grundlage die Ergebnisse von be-

sonderer Guumlte gewaumlhrleistet

bull Uumlberschaubarer Aufwand durch Best-

Practice-Methode Mit dem KPI-Quick-

Check wird ein aufwaumlndiges Pro-

jekt vermieden Vielmehr kommt eine

Best-Practice-Methode zum Einsatz

die durch ein systematisches Verfah-

ren schnell zu belastbaren Ergebnissen

kommt Sie stellen in jedem Fall einen

hohen Wert fuumlr jegliche strategische

Planungen des Unternehmens dar

bull Einfacher Weg in die operative Op-

timierung Die gesamten Ergebnisse

der systematischen KPI-Analyse sind so

angelegt dass unmittelbar und ohne

weitere Zwischenschritte moumlgliche

Maszlignahmen fuumlr eine bedarfsgerechte

Steigerung der KPI-Qualitaumlt gestartet

werden koumlnnen

Verbesserungspotenziale

aktivieren KPI Optimize

Das elementare Steuerungselement zur

Prozessoptimierung ist das KPI-System

das sinnvollerweise auf anforderungsge-

rechten aktuellen und kontinuierlich ge-

nutzten Kennzahlen beruhen sollte KPI

Optimize unterstuumltzt wenn diese Voraus-

setzungen nicht vollstaumlndig erfuumlllt wer-

den koumlnnen Denn dahinter verbirgt sich

ein methodisches Konzept mit dem sich

sowohl einzelne Kennzahlen als auch das

gesamten Kennzahlensystem zielgenau

und wirksam auf eine neue Basis stel-

len lassen Idealerweise knuumlpft dieses

Projekt unmittelbar an einen KPI-Quick-

Check an weil damit eine gesicherte Ba-

sis fuumlr die Optimierungsplanungen ge-

nutzt werden kann

Die Vorteile von KPI Optimize

bull Potenziale zur Effi zienzsteigerung

werden maximal aktiviert Eine aus

dem Regelwerk des PI Institute abge-

leitete Best-Practice-Methodik gewaumlhr-

leistet einen zielgenauen Projektverlauf

mit hohen Nutzenperspektiven fuumlr die

Leistungsqualitaumlt und Wirtschaftlich-

keit in den Produktionsprozessen

bull Schrittweise Umsetzung moumlglich Es

besteht eine groszlige Flexibilitaumlt was die

Projektrealisierung betriff t weil sich die

Optimierungsdynamik durch eine suk-

zessive Vorgehensweise den unterneh-

mensindividuellen Realisierungsbedin-

gungen anpassen laumlsst

bull Langfristige Sicherung der Leistungs-

effi zienz in den Prozessen Die Reali-

sierungsmethode ist so angelegt dass

eine nachhaltige Wirkung erzielt wird

und auch kuumlnftige Veraumlnderungen dar-

in fl exibel abgebildet werden koumlnnen

bull Hoher Return on Investment Infol-

ge des hohen Effi zienzgewinns durch

die KPI-Optimierung wird uumlberdurch-

schnittlich ein signifi kanter wirtschaftli-

cher und qualitativer Nutzen erreicht

KPI-Self-Check

Wo liegen moumlgliche Schwaumlchen

Die Optimierungspotenziale in den Kenn-

zahlensystemen in der Produktion koumln-

nen aumluszligerst vielfaumlltig sein und sind typi-

scherweise von individuellen Beding-

ungen gepraumlgt Der KPI-Self-Check mit

seinen 20 Fragen bietet einen vergleichs-

weise einfachen und pragmatischen An-

satz um durch Identifi kation von Prob-

lembereichen den eigenen Hand-

lungsbedarf tendenziell zu ermitteln

Diesen fi nden Sie in der Praxishilfe die

kostenlos unter praxishilfenpi-iorg be-

stellt werden kann bw

KENNZIFFER DEM22666

n=343 310 Produktionsunternehmen

Quelle Felten Group 2009 2010

2 2 0 1 1 9

P R O Z E S S E O P T I M I E R E N U N D K O S T E N S E N K E N M I T M E S V O N S I E M E N S

AU F D E N bdquoManufacturing Excellence

Daysldquo die am 18 und 19 Mai auf dem Ge-

laumlnde des Elektronik-Werk-Amberg (EWA)

der Siemens AG stattfanden informier-

ten Experten von Siemens sowie Anwen-

der in Praumlsentationen und Fachvortraumlgen

umfassend uumlber die Manufacturing-Exe-

cution-Software-Loumlsung (MES) Bereits

Ende Maumlrz 2011 veranstaltete Siemens

in Toulouse (Frankreich) die ersten bdquoMa-

nufacturing Excellence Daysldquo zur neuen

Simatic-IT-Loumlsung fuumlr bdquoLife Sciencesldquo Houml-

hepunkt waumlhrend der bdquoManufacturing

Excellence Days 2011ldquo in Amberg war die

Live-Vorfuumlhrung der neuen Simatic-IT-

Version fuumlr die bdquodiskrete Fertigungldquo

Der erste Konferenztag wurde eingeleitet

von Spezialisten mit einer Vorstellung der

Simatic IT Praumlsentiert wurden die Potenzia-

le der Manufacturing-Execution-Software-

Loumlsung die in ihrer Standardfunktionalitaumlt

den Anforderungen jeder Industrie ent-

spricht die Produkte entwickelt und nach

den typischen Verfahren und Ablaumlufen der

Prozessindustrie herstellt

Den Nachmittag nahmen interessante

Anwendervortraumlge ein Berichtet wurde

uumlber die Erfahrungen mit dem Einsatz

von Simatic IT wie etwa von Chris Biddle

von Rolls Royce Baher Feiz-Marzoughi

von Siemens Industry oder Clark Dressen

von Dow Kokam sowie Luciano Rastelli

von Iveco

Tag zwei der Veranstaltung war be-

gleitetet von Live-Demos uumlber den Ein-

satz der Simatic-IT aus unterschiedlichen

Branchen beispielsweise in der komple-

xen Fertigung oder integriert in einer

mechatronischen Fertigungslinie

Groumlszligtes Highlight der Veranstaltung

war die gefuumlhrte Werksbesichtigung mit

Schwerpunkt auf dem Einsatz von Simatic

IT in der diskreten Anwendung im Elektro-

nik-Werk-Amberg Hautnah konnte im

Echtzeitbetrieb die Fertigung der spei-

cherprogrammierbaren Steuerungen der

Simatic-Familie erlebt werden Die Beson-

derheit daran Siemens implementierte in

der Surface-Mount-Device(SMD)-Ferti-

gung des EWA die eigene MES-Loumlsung Si-

matic IT ndash kurzum Simatic IT fertigt hier

Simatic Das Ganze natuumlrlich gemaumlszlig dem

Motto bdquoas low as possibleldquo Bereits seit

Ende letzten Jahres sind zwei der Ferti-

gungslinien mit Simatic IT in Betrieb Der

Trend geht zweifellos in eine durchgaumlngi-

ge und wirtschaftliche Automatisierung

das wurde schon damit bestaumltigt dass die

Umstellung auf Simatic IT bereits fuumlr zwei

weitere Linien in Planung ist Durch die

Automatisierung manueller Aktivitaumlten in

der Produktion der Qualitaumltsuumlberwa-

chung und Steuerung nimmt die SMD-

Fertigung im Werk eine besondere Stel-

lung ein Schnell und fl exibel moumlglichst

wenig Ausfallzeiten und gleichzeitig die

Garantie fuumlr gute Produktqualitaumlt ndash das

sind die zentralen Herausforderungen

Die eigene Herstellung lieszlig sich mit der

Einfuumlhrung des neuen Produktionsma-

nagementsystems enorm aufwerten und

fuumlr die Werker dieser Linie ist die Umstel-

lung im Vergleich zu vorher eine enorme

Erleichterung Mit dem neuen MES-Sys-

tem lassen sich nun Aufgaben uumlber Funk-

tionen wie zum Beispiel Betriebsplanung

Reduzierung der Materialbestaumlnde Uumlber-

wachung Schwundaufzeichnung und

-analyse Berechnung von Reserven und

Arbeitsvorgaumlngen Verfolgen der eff ekti-

ven Nutzung von Anlagen und Zustands-

uumlberwachung einfacher umsetzen bw

KENNZIFFER DEM

Manufacturing Excellence Days 2011Auf den diesjaumlhrigen bdquoManufacturing Excellence Daysldquo in Amberg praumlsentierten Experten von Microsoft und Sie-

mens sowie Anwender Informationen fuumlr Kunden Partner und Analysten zu den Themen MES-Trends innovati-

ve Technologien sowie die neue Version von Simatic IT

2 2 0 1 110

O B M A S C H I N E N B AU E R oder Zulie-

ferer Werkzeug- und Formenbauer oder

Seriendreherei Immer mehr mittelstaumln-

dische Fertigungsbetriebe geraten unter

den Druck einer wachsenden Nachfrage

Ein hoher Auftragsbestand und lange Lie-

ferzeiten gelten zwar gesamtwirtschaft-

lich als positive Indikatoren ndash verbessern

jedoch allein kein individuelles Betriebs-

ergebnis Wer mehr Produkte mit glei-

cher oder houmlherer Effi zienz produzieren

will versucht meist seine Kapazitaumlten zu

erhoumlhen Anschaff ung und Implementie-

rung neuer Produktionsmittel sind gerade

dann kein Thema mehr ndash und der Man-

gel an qualifi zierten Fachkraumlften macht

es schwer die Auftragsfl ut zu kanalisieren

Deshalb muumlssen jetzt die vorhandenen

Ressourcen optimal eingesetzt werden

Mensch Maschine Material

Manufacturing-Execution-Systeme kurz

MES sollen Fertigungsplaner dabei un-

terstuumltzen den Uumlberblick uumlber alle Res-

sourcen und Termine der Fertigung zu

behalten Sie bieten maumlchtige Planungs-

werkzeuge mit Simulationsmoumlglichkeiten

nach unterschiedlichen Prioritaumlten Doch

was theoretisch funktioniert schlaumlgt oft

in der Praxis fehl wenn der Planungs- und

Aumlnderungsaufwand die Moumlglichkeiten

des Betriebs uumlbersteigt Deshalb hat die

FAUSER AG aus Gilching bei Muumlnchen ihre

MES-Loumlsung JobDISPO Core auf eine voumll-

lig neue technologische Basis gestellt Die-

se vollstaumlndig auf Microsoft NET-Basis fuumlr

Windows 7 entwickelte Plattform poten-

ziert die Rechenleistung Selbst 100000

Arbeitsfolgen werden in Minuten verarbei-

tet ndash ein Nachtlauf der Planungsauftraumlge

gehoumlrt der Vergangenheit an Innerhalb

von Sekunden werden neue Vorgaben

mit dem aktuellen Planungsstand und

dem tatsaumlchlichen Fertigungsstand abge-

glichen Fertigungsplaner Gruppenleiter

oder Meister werden durch die neue Tech-

nologie wesentlich entlastet Neue Szena-

rien lassen sich auf bestimmte Zeitraumlume

Arbeitsplaumltze oder Maschinen begrenzen

Einfache Freigabe-Routinen sorgen da-

fuumlr dass nur genehmigte Planungsstaumlnde

umgesetzt werden Individuell anpassbare

Workfl ows propagieren die Aumlnderungen

im Betrieb Eine einzige Bildschirmmaske

enthaumllt alle jeweils notwendigen Informa-

tionen und Funktionen Die Entstehung

der Planung laumlsst sich zeitlich zuruumlckverfol-

gen so dass jeder einzelne Schritt plausibel

bleibt Durch voreingestellte Routinen und

abgespeicherte individuell anpassbare Re-

geln legt sich die halb- oder vollautomati-

sche Planung wie ein Handschuh uumlber den

Betrieb ndash und reagiert jederzeit auf manu-

elle Planungseingriff e Alle diese Neuerun-

gen von JobDISPO Core sorgen dafuumlr dass

sich die Fertigungsfeinplanung von Meis-

tern Betriebsassistenten oder Gruppenlei-

tern ausfuumlhren laumlsst Ohne Vorkenntnisse

unterschiedlicher Fertigungsphilosophien

oder Planungsstrategien werden anhand

individueller Arbeitsablaumlufe die taumlglichen

Aufgaben geloumlst Eingeschobene Eilauf-

traumlge Ruumlckstellungen wegen Material-

mangels oder Umplanungen auf andere

Fertigungseinrichtungen koumlnnen Unter-

nehmen nun fehlerfrei durchorganisieren

Alles in einer Bildschirmmaske

Die Auftragsuumlbersicht zeigt sofort an wel-

chen Stellen Handlungsbedarf besteht

welche Auftraumlge nicht termingerecht fer-

tig werden Aufgrund der aktuellen BDE-

P U B L I R E P O R TA G E J O B D I S P O C O R E V O N FA U S E R

Mit individuellen Workflows zum agilen FertigungsmanagementGerade im Mittelstand stehen Schnelligkeit und Flexibilitaumlt der Fertigung immer wieder im Gegensatz zu einer

Kapazitaumlts- Termin- und Produktivitaumltsplanung die zufriedene Kunden und wirtschaftliche Erfolge sichert Das

muss nicht so sein Die FAUSER AG stellt mit JobDISPO Core eine von Grund auf neue technologische Plattform

vor die gerade zu Zeiten hoher Auslastung wesentlich dazu beitraumlgt alle Ressourcen optimal zu verwenden

Dank neuer Rechenzyklen und individueller Workflows reagieren Fertigungsplaner muumlhelos und schnell auf

Anforderungen ndash in kuumlrzester Zeit werden neue Planungsstaumlnde im Betrieb propagiert

V O N W O L F G A N G S T O C K

Die Suche nach Ter-

minproblemen fuumlhrt

zu rot markierten Er-

gebnissen

2 2 0 1 1 11

P U B L I R E P O R TA G E J O B D I S P O C O R E V O N FA U S E R

Ruumlckmeldungen erkennt man auch wel-

che Auftraumlge bereits begonnen wurden

und wie sich die allgemeine Terminsitu-

ation darstellt Komplexe Projekte wer-

den genauso abgebildet wie einstufi ge

Erzeugnisse Waumlhlt man den betreff en-

den Auftrag an werden alle Arbeitsgaumlnge

angezeigt Ein Zeitstrahl verdeutlicht den

geplanten Durchlauf Zur Optimierung

betrachtet der Benutzer die ausgewaumlhl-

ten Arbeitsgaumlnge in der grafi schen Plan-

tafel Dort gewinnt er den Uumlberblick uumlber

die Kapazitaumlten der Fertigungsstaumltte Per

Drag and Drop verschiebt er nun einzelne

Arbeitsgaumlnge ndash und sofort wird aufgrund

des gewaumlhlten Workfl ows ein neues Pla-

nungsszenario erstellt Ebenso einfach

lassen sich Engpaumlsse an bestimmten Ar-

beitsplaumltzen beseitigen Fremdvergaben

simulieren oder neue Auftraumlge priorisie-

ren Als weitere Moumlglichkeiten der Planta-

fel koumlnnen Kapazitaumltserhoumlhungen durch

die Eingabe der Uumlberstunden durchge-

fuumlhrt oder Arbeitsgaumlnge gesplittet wer-

den um Kapazitaumltsluumlcken an bestimmten

Maschinen zu fuumlllen

Automatische Terminierung

Diese einfachen sofort in der Plantafel-

Ansicht verfuumlgbaren Eingriff smoumlglich-

keiten werden ergaumlnzt durch automati-

schen Komfort Mit der automatischen

Terminierung lassen sich alle Arbeits-

folgen fuumlr eine erste Grobplanung auf

die geeigneten Arbeitsplaumltze verteilen

Durch die Eingabe von Start- und Endter-

minen kann die automatische Planung

mit der vorhandenen manuellen kombi-

niert werden Eine Netzplandarstellung

erleichtert die Bearbeitung komplexer

mehrstufi ger Projekte An jeder Stelle der

Bildschirmmaske lassen sich weitere auf

den Kontext bezogene Informationen

einblenden Die Auslastung bestimmter

Ressourcen Terminkollisionen und Still-

staumlnde aufgrund fehlenden Materials

oder von Stoumlrungen ist in uumlbersichtlichen

grafi schen Auswertungen abrufbar

Deutliche Effi zienzsteigerungen

Alle am Fertigungsprozess beteiligten

Mitarbeiter und Manager behalten staumln-

dig den Uumlberblick uumlber die aktuelle Situ-

ation und nutzen JobDISPO gezielt um

Veraumlnderungen herbeizufuumlhren Vordefi -

nierte individuell anpassbare Routinen

und Workfl ows fassen bestimmte im-

mer wieder benoumltigte Planungsschritte

zusammen Sie koumlnnen einfach erneut

aufgerufen werden und ersparen da-

mit zahlreiche Eingaben Eine hohe Pla-

nungssicherheit auch bei kurzfristigen

Aumlnderungen laumlsst den gesamten Betrieb

aufatmen Fehler und Effi zienzverluste

werden vermieden Belastungen durch

hohen Auftragsdruck werden durch pro-

fessionelle Planung in Erfolgserlebnisse

uumlberfuumlhrt Damit die Planung mit der Si-

tuation in der Fertigung uumlbereinstimmt

muss man Ist-Daten uumlber den aktuellen

Arbeitsfortschritt wie in einem Regel-

kreis in neue Planungsrunden einbezie-

hen Diese Echtzeitdaten aus der Produk-

tion werden in JobDISPO Core ebenso

einfach erhoben Fuumlr bestimmte Rollen

und Arbeitsplaumltze lassen sich angepass-

te Erfassungsmasken vorlegen Sie er-

halten nur die Felder und Informationen

die auch benoumltigt werden So kann man

verschiedenste Erfassungsstrategien ein-

fach zu einem Gesamtsystem verbinden

Ob einzelne Werker mehrere Maschinen

bedienen nur Lager- und Entnahmebu-

chungen durchfuumlhren sollen oder kalku-

latorisch verschiedenen Bereichen zuge-

ordnet sind ndash jeder Benutzer sieht nach

seiner Anmeldung nur die fuumlr ihn rele-

vante Erfassungsmaske

Neue MES-Generation

Mit JobDISPO Core hat die FAUSER AG

ein Manufacturing-Execution-System

geschaff en das mittelstaumlndischen Be-

trieben und einzelnen Bereichen von

Groszligunternehmen die Transparenz und

Produktivitaumlt verleiht die im internatio-

nalen Wettbewerb unerlaumlsslich sind Dar-

uumlber hinaus ist das System selbst so intel-

ligent fl exibel und informativ geworden

dass jeder Fertigungsbetrieb damit auf

Anhieb seine Prozesse verbessern kann

Die FAUSER AG praumlsentiert JobDISPO

Core auf der EMO (19 bis 24 September)

in Hannover in Halle 25 Stand J 33 r t

Wolfgang Stock ist Entwicklungsleiter bei der

FAUSER AG in Gilching bei Muumlnchen

KENNZIFFER DEM22754

In der Plantafel

lassen sich die

Arbeitsgaumlnge per

Drag and Drop

bewegen

Aussagekraumlftige

Daten werden

uumlbersichtlich prauml-

sentiert

Individuell an-

passbare Work-

fl ows erleichtern

die Fertigungs-

feinplanung

Bilder Fauser AG

2 2 0 1 112

N I C H T E R S T seit der TS 16949 planen

die Betriebe ihre Produktionsprozesse bis

ins kleinste Detail planen die Reaktion auf

Abweichungen planen fuumlr Notfaumllle pla-

nen Sicherung und Lenkung der Produk-

trealisierung planen die Anpassung und

die Planung der Prozesse Von der Produk-

tionsplanung uumlber das Qualitaumltsmanage-

ment bis hinab zur Feldebene der An-

triebe und Sensoren lenken und sichern

Regelkreise die Produktrealisierung Die-

se Regelkreise erfassen Produktionsdaten

entweder kontinuierlich oder in einem

Abstand der uumlber statistische Modelle

bestimmt wird beispielsweise SPC In der

Automatisierungs- und Leitebene werden

die eingestellten Parameter und gemes-

senen Daten sowie die Ruumlckmeldungen

der Feldgeraumlte Maschinen und Leitrech-

ner dezentral erfasst genutzt und teilwei-

se zu Informationen etwa Kennzahlen

KPI verdichtet Oberhalb der Automati-

sierungsebene realisieren Informationen

Vorgaben Anweisungen und Auftraumlge

den Produktionsprozess Das erscheint

als luumlckenlose Erfassung des Betriebsge-

schehens ist aber nur eine zweckgerich-

tete Datensammlung mit einer Fuumllle von

unterschiedlichen Zielsetzungen aus der

nur mit Muumlhen relevante Informationen

im Konfl iktfall gewonnen werden

Die Anweisungen und Ruumlckmeldungen

zwischen Werkern Schichtfuumlhrern und

Planern werden in den Betrieben detail-

reich dokumentiert und archiviert Dazu

gehoumlren zum Beispiel die Auftragsdaten

die Qualitaumltsdaten die Faumlhigkeiten und

der Einsatz der Pruumlfmittel Werkzeuge und

Maschinen Werden uumlber Barcode-Scanner

oder RFID-Empfaumlnger die Seriennummern

vereinzelter Teile durch die Fertigung ver-

folgt dann koumlnnen die Lose und Chargen

in Bewegungsprofi le fuumlr Einzelteile und

Baugruppen aufgeloumlst werden Doch in

dieser Datensammlung hinterlassen die

bisher unbekannten

Fehler die Ruumlckrufkos-

ten verursachen und

fuumlr die eine Traceability-

Software betrieben wird

gerade keine Spur sonst

waumlren es ja bekannte

Fehlerquellen die das Qualitaumltsmanage-

ment uumlberwacht zum Beispiel Warenein-

gang fuumlr Rohstoff e und Vorprodukte Er-

gebnisse von Bearbeitungsschritten und

Montagen Faumlhigkeiten von Maschinen

Werkzeugen und Pruumlfmitteln

Die bekannten Fehler erkennt die Pro-

duktion nach Plan und begegnet ih-

nen mit geeigneten Maszlignahmen Die

unbekannten Fehlerquellen erkennen

Menschen nachtraumlglich als bisher unbe-

achtete Zusammenhaumlnge Fuumlr diesen Er-

kenntnisschritt brauchen die Menschen

relevante und gesicherte Informationen

Um die Informationsqualitaumlt zu sichern

gibt es leistungsfaumlhige Werkzeuge zur

Datensammlung und Aufbereitung zur

Informationsverdichtung und zur Be-

reitstellung Die Auswahl der relevanten

Informationen ist ungleich anspruchs-

voller denn es soll ja etwas bisher Un-

bekanntes erkannt werden Die Siche-

rung des gesamten Betriebsgeschehens

in einer Datenbank verlagert diese Ar-

beit nur in einen unguumlnstigen Zeitpunkt

Wirtschaftlicher und erfolgreicher ist es

wenn der Betrieb sein Erfahrungswissen

nutzt und im Vorgriff eine Auswahl po-

tenziell relevanter Informationsquellen

fuumlr die kommende Fehlersuche triff t

Qualitaumltskosten deutlich senkenTraceability-Software schuumltzt vor ausufernden Ruumlckrufkosten und drohender Produkthaftung das behaupten

die Softwareanbieter seit Jahren Wenn die Software den Materialfluss rekonstruiert ndash von einem fehlerhaften

Produkt bis zu einer Fehlerquelle und von dort ausgehend bis zur Charge fuumlr den Ruumlckruf ndash dann waumlre die Leis-

tung vollbracht Ist die Fehlerquelle bekannt ist das eine willkommene Rationalisierung Aber gerade die Fehler-

suche ist aufwaumlndig und muss schnell zum Erfolg fuumlhren damit die Ruumlckrufkosten moumlglichst gering ausfallen

Und dabei geht es um unbekannte Fehlerquellen die noch nicht in der FMEA stehen um Zustaumlnde die noch kei-

ne Parameter in der SPC oder bei den Faumlhigkeiten sind um Werte der kein Leitrechner und keine Maschinen-

steuerung bisher als kritisch bewertet Erst wenn es gelingt die Ursachen fuumlr einen bislang unbekannten Fehler

schneller sicherer und praumlziser zu finden dann werden die Ruumlckrufkosten geringer ausfallen

V O N S V E N O R I M M E L S P A C H E R

T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

Erst wenn es gelingt die Ursachen fuumlr einen

bislang unbekannten Fehler schneller siche-

rer und praumlziser zu fi nden dann werden die

Ruumlckrufkosten wirklich geringer

Sven O Rimmelspacher wurde 2006 zum

Geschaumlftsfuumlhrer der Pickert amp Partner

GmbH bestellt 2007 stieg er als einer

von drei Gesellschaftern ein und uumlber-

nahm Anfang 2009 die Mehrheit der An-

teile Er ist heute hauptverantwortlich fuumlr

Produkt- und Marketingstrategien

2 2 0 1 1 13

T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

In der FMEA erfasst der Betrieb die be-

kannten Fehler Ursachen und Auswir-

kungen und ihren meist komplexen Zu-

sammenhang Daraus werden Pruumlfplaumlne

abgeleitet die alle bekannten Fehler ver-

meiden Der Betrieb ist bestrebt die Pro-

duktivitaumlt zu steigern und gleichzeitig

die Qualitaumltskosten zu senken Es ist Ziel

der statistischen Prozesskontrolle die

fuumlr das geforderte Qualitaumltsniveau not-

wendige Anzahl der Pruumlfungen zu mini-

mieren Weil hier die Pruumlfdichte und die

Merkmale ohne Schranken vergroumlszligert

werden koumlnnen genau deswegen ist es

sehr unwahrscheinlich auf diesem Weg

relevante Informationen fuumlr eine kom-

mende Fehlersuche zu gewinnen ndash ganz

abgesehen von den damit verbundenen

schrankenlosen Qualitaumltskosten Eine viel

bessere Quelle fuumlr relevante Informatio-

nen ist die Automatisierungsebene

Die Qualitaumltssicherung pruumlft das Ergeb-

nis eines Bearbeitungsschritts die Auto-

matisierung muss ihn vollziehen Fuumlr die-

sen Vollzug nutzt die Automatisierung eine

Fuumllle von Soll-Werten und Ist-Zustaumlnden

Die Masse dieser Informationen bleibt in

den Maschinen und Feldgeraumlten verbor-

gen etwa der Ohmsche Widerstand eines

Thermoelements vor dem Wandler Doch

viele Informationen sind aus Sicht der Her-

steller der Feldgeraumlte Maschinen und An-

lageninfrastruktur so bedeutend dass sie

an Schnittstellen fuumlr die Uumlberwachung und

Steuerung technischer Prozesse bereitste-

hen (SCADA Supervisory Control and Data

Acquisition) Durch die immer groumlszligere Ver-

breitung von OPC-faumlhigen Maschinen und

Automatisierungsgeraumlten wird SCADA zu-

nehmend unabhaumlngig von den groszligen

Herstellern und erfasst immer groumlszligere Teile

der Herstellungsprozesse in

den Betrieben OPC (Object

Linking and Embedding for

Process Control) wird dort

eingesetzt wo Feldgeraumlte

und Maschinen verschiede-

ner Hersteller ein gemein-

sames fl exibles Netzwerk

bilden

Uumlber OPC hat auch eine

Traceability-Loumlsung Zugriff

auf viele Information aus

der Automatisierungsebe-

ne Aus diesem umfang-

reichen Angebot kann ein

Betrieb die nach seiner Ein-

schaumltzung relevanten Infor-

mationen fuumlr die kuumlnftige

Suche nach unbekannten

Fehlerquellen auswaumlhlen

erfassen bewerten ver-

dichten und bei Bedarf gezielt bereitstel-

len Ein bekannter Automobilzulieferer

hat in seinen Werken in Frankreich in der

Tschechischen Republik in Mexiko und

in China bereits eine Traceability-Loumlsung

die uumlber die Qualitaumlts- und Produktions-

daten hinaus fuumlr jedes Teil von jedem

durchlaufenen Bearbeitungszentrum die

eingestellten Prozessparameter die ein-

gesetzten Werkzeuge die gemessenen

Maschinenzustaumlnde und die Ruumlckmel-

dungen der Steuerprogramme erfasst

Die Kundenreklamation ist nicht nur An-

sporn sie ist auch eine unverzichtbare

Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbes-

serungsprozess der Betriebe Denn Re-

klamationen praumlzisieren die Spezifi katio-

nen und verbessern die statistischen

Modelle Gibt eine Reklamation den Hin-

weis auf einen bisher unbekannten Feh-

ler dann rekonstruiert die Traceability-

Loumlsung ausgehend von der

Seriennummer den Produktionszeit-

punkt den vereinzelten Teilestamm und

die Produktionsstrecke Zur Kontrolle

werden fuumlr diese Produktionsstrecke alle

vorhandenen Qualitaumlts- Produktions-

und Auftragsdaten aus dem Datenbe-

stand zusammengefuumlhrt und fuumlr die Feh-

lersuche bereitgestellt Von besonderem

Interesse ist dabei der Soll-Ist-Vergleich

der vollstaumlndigen Plandaten Produkti-

onslenkungsplan Prozessplan Steue-

rungsprogramme und Steuerungspara-

meter So kann ein menschliches

Versagen fruumlhzeitig ausgeschlossen wer-

den Fuumlr die eigentliche Fehlersuche wer-

den dann die Plandaten den Ruumlckmel-

dungen der Feldgeraumlte Maschinen und

Leitrechner gegenuumlbergestellt Werden

neue Fehlerquellen erkannt dann erwei-

tert der Betrieb die FMEA und optimiert

die Fertigungsprozesse und Pruumlfplaumlne

Auf diesem Weg verbessert eine Tracea-

bility-Loumlsung die Fehlersuche und er-

moumlglicht eine Chargenbestimmung in

bisher unerreichter Schaumlrfe Praumlzision

und Geschwindigkeit bw

KENNZIFFER DEM22663

Uumlber OPC hat eine Traceability-Loumlsung einen standardisierten Zugriff auf viele Informationen

aus der Automatisierungsebene OPC (Object Linking and Embedding for Process Control) wird

dort eingesetzt wo Feldgeraumlte und Maschinen verschiedener Hersteller ein gemeinsames fl e-

xibles Netzwerk bilden Bilder Pickert amp Partner

Die Kundenreklamation ist nicht nur Ansporn sie ist auch eine unver-

zichtbare Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbesserungsprozess

der Betriebe Denn Reklamationen praumlzisieren die Spezifi kationen

verbessern die statistischen Modelle und geben Hinweise auf bisher

unbekannte Fehler

2 2 0 1 114

DIE HERSTELLENDE Industrie gehoumlrt tra-

ditionell nicht zu den Bereichen in der sich

technische und technologische Neuerun-

gen besonders schnell durchsetzen erst

recht nicht wenn diese Neuerungen den

Weg uumlber die Unterhaltungsindustrie und

den privaten Bereich genommen haben

Zu groszlig ist die Sorge um die Sicherheit der

Produktion selbst und der kritischen Daten

die im Herstellprozess eine wichtige Rol-

le spielen So ist es auch heute noch keine

Seltenheit dass man in Produktionsunter-

nehmen eine strikte Trennung von Offi ce-

Anwendungen und Systemen zur Prozess-

und Produktionsfuumlhrung anwendet

Waumlhrend in den Verwaltungen die meis-

ten Geschaumlftsprozesse zumindest IT-ge-

stuumltzt ablaufen und Systeme etabliert sind

mit denen diese Prozesse abgebildet wer-

den werden in den allermeisten Produkti-

onsstaumltten viele relevante Ablaumlufe nach wie

vor manuell und ohne durchgaumlngige Hilfe

von IT-Systemen abgewickelt

Manuelle Geschaumlftsprozesse

Klassische ERP-Systeme unterstuumltzen die

kommerziellen Geschaumlftsprozesse und de-

fi nieren produktionsrelevante Informatio-

nen wie Auftraumlge Rezepte und Arbeitsab-

laumlufe fuumlr die Durchsetzung der Produktion

Haumlufi g werden diese Informationen in Pa-

pierform an die Abteilungen weitergege-

ben die fuumlr die Produktion verantwortlich

sind Die Arbeitspapiere enthalten alle fuumlr

die Bearbeitung notwendigen Daten und

Ablaumlufe Die Arbeitsvorbereitung plant

dann ndash oft nicht adaumlquat IT-gestuumltzt ndash die

Vorgaben fuumlr die Mitarbeiter in den Anla-

gen ein

Diese erhalten bdquoLaufpapiereldquo mit denen

Schritt fuumlr Schritt die manuellen Produk-

tionsschritte abgearbeitet werden Dabei

muumlssen die Mitarbeiter an unterschiedli-

chen Systemen Parameter Sollwerte und

andere Daten eingeben die als Vorgabe

auf dem Papier notiert sind Dazu kommen

Ruumlckmeldungen die auf Visualisierungs-

systemen dargestellt und zu bestimmten

Zeiten auf dem bdquoLaufzettelldquo protokolliert

werden muumlssen Nachdem ein Laufzettel

vollstaumlndig ausgefuumlllt ist gelangt er ndash meis-

tens deutlich verzoumlgert zur Produktion

ndash wieder zu den Bearbeitern die das Ge-

schaumlftssystem mit den Daten fuumlttern

Auch die regelmaumlszligige Wartung und In-

standhaltung der Anlagen und Maschinen

ist ein kritischer Faktor Oft ist eine moumlg-

lichst hohe Gesamtanlagenverfuumlgbarkeit

(OEE) ein wesentliches Geschaumlftsziel eines

Produzenten Um dieses Ziel sicherzustel-

len werden tagtaumlglich Wartungsaktivitaumlten

geplant und durchgefuumlhrt Neben automa-

tisierten Wartungsaktivitaumlten sind in einem

Produktionsbetrieb in aller Regel eine Rei-

he von Pruumlfungen und Instandhaltungs-

maszlignahmen manuell durchzufuumlhren Hier

gilt in gleicher Weise die vorgenannte Pro-

blematik der Medienbruumlche Waumlhrend im

Businesssystem oder im Wartungsma-

nagementsystem alle Aktivitaumlten geplant

und ruumlckgemeldet werden koumlnnen sind

die Instandhalter meist mit Papier und Blei-

stift auf dem Weg durch die Produktions-

anlagen Neben den Fehlermoumlglichkeiten

durch Mehrfacheingaben und Ablesefeh-

ler kann bei dieser Form der Bearbeitung

keine verlaumlssliche Ruumlckverfolgung der Tauml-

tigkeiten stattfi nden Die verspaumlteten und

teilweise fehlerhaften Buchungen fuumlhren

so zwangslaumlufi g zu Qualitaumltsproblemen

Falschinterpretationen der Lagerbestaumlnde

oder fehlenden Ersatzteilen Der gesamte

Produktionsablauf wird beeintraumlchtigt und

hohe Kosten fuumlr Lagerhaltung und Produk-

tionsausfaumllle verursacht

Medienbruumlche vermeiden

Dabei sind es einfache Veraumlnderungen

die in einer Produktionsanlage zu besserer

Qualitaumlt und Auslastung beitragen koumlnnen

Mit einem mobilen Workfl owmanagement-

system ndash mit heutiger Technik auf einem

industrietauglichen Handheld genauso

lauff aumlhig wie auf einem guumlnstigen Smart-

phone oder einem modernen Tablet ndash las-

sen sich nahezu alle denkbaren manuellen

Geschaumlftsprozesse IT-gesteuert und ohne

In die Produktion mit Mobile Apps Noch vor nicht allzulanger Zeit wurden sie von vielen Managern in der Geschaumlftswelt als Spielzeug abgetan Heu-

te sind Smartphones und Apps schon laumlngst nicht mehr aus der Geschaumlftswelt wegzudenken Welcher Manager

geht noch auf Reisen ohne staumlndig uumlber E-Mail auf dem Laufenden zu sein Wer nutzt nicht die allgegenwaumlrtigen

kleinen Helfer fuumlr die Kommunikation mit dem eigenen Unternehmen Geschaumlftspartnern und Kunden Keine

Frage die mobile Revolution ist in vollem Gange und sie haumllt auch Einzug in die Produktionsindustrie

V O N M I C H A E L F A T U M

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

Administrations-

anwendung Die

Konfi guration

der manuellen

Arbeitsablaumlufe

erfolgt menuuml-

gefuumlhrt in der

Administrations-

anwendung

2 2 0 1 1 15

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

M e d i e n b r uuml c h e

bearbeiten Vor-

gabedaten und

A r b e i t s a b l auml u f e

werden direkt aus

dem Business-

system oder dem

Produktionsma-

nagementsystem an das Mobilgeraumlt uumlber-

tragen sinnvollerweise zusammen mit

zusaumltzlichen qualitaumlts- oder sicherheits-

verbessernden Aktivitaumlten die direkt in die

Geschaumlftsprozesse eingebunden werden

Damit laumlsst sich etwa auszuschlieszligen dass

ein Instandhalter seine Aufgaben am fal-

schen Geraumlt ausfuumlhrt weil uumlber das Mobil-

geraumlt mittels RFID- oder Barcodescan Fo-

toerkennung oder Lokalisierung vor jedem

Arbeitsgang automatisch gepruumlft werden

kann ob sich der Benutzer am richtigen

Ort befi ndet Und natuumlrlich kann der Be-

arbeiter zu jedem Arbeitsgang zusaumltzliche

Informationen wie Bedienungsanleitung

oder Montagehinweise erhalten um die

Arbeit qualitativ hochwertiger ausfuumlhren

zu koumlnnen Ruumlckmeldungen von Taumltigkei-

ten Materialien usw koumlnnen uumlber die Tas-

tatur des Mobilgeraumltes oder durch andere

Hilfsmittel etwa einem geraumlteinklusiven

Barcodescanner erfasst werden

Online-und Offl ine-Verbindung

Befi ndet sich der Benutzer des Mobilgerauml-

tes in einem durch das jeweilige Netz ab-

gedeckten Bereich (zum Beispiel WLAN

UMTS EDGE LAN usw) so kann er zusaumltz-

liche Informationen uumlber den Status des

Geraumltes Trends und Parameter zur Bear-

beitungszeit aus dem Onlinesystem (etwa

direkt aus einem Prozessrechner) auf dem

Mobilgeraumlt zur Anzeige bringen Viele Be-

reiche in Produktionsanlagen sind jedoch

nicht an das Onlinenetz angebunden weil

es sich um besonders gesicherte Bereiche

explosionsgeschuumltzte Zonen oder weitlaumlu-

fi ge Areale handelt Damit auch in diesen

Bereichen Mobilgeraumlte zum Einsatz kom-

men koumlnnen muumlssen diese uumlber eine eige-

ne Datenbank verfuumlgen uumlber die waumlhrend

des Offl ineaufenthaltes alle Daten zwi-

schengespeichert werden Sobald der Be-

nutzer wieder in einen netzabgedeckten

Bereich kommt muss eine automatische

oder benutzerinitiierte Datenreplikation

zur zentralen Datenbank erfolgen

Kennzahlen ndash immer und uumlberall

Manager von Produktionsanlagen benouml-

tigen Kennzahlen um ihre Produktion

verlaumlsslich zu betreiben So muumlssen sie

staumlndig uumlber die Auslastung und Verfuumlg-

barkeit der Anlagen informiert sein um

bei Engpaumlssen sofort zu einer Entschei-

dung faumlhig zu sein Durch Echtzeitanbin-

dung an die Produktionsanlagen kann

jederzeit an jedem Ort und unverzuumlglich

nach dem Eintreten eines Ereignisses re-

agiert werden Das schaff t Vertrauen und

Sicherheit fuumlr die Produktion

Mobility in der Produktion

Das Gieszligener Softwareunternehmen ad-

venco Consulting GmbH ist Full-Service-

Dienstleister im Bereich Manufacturing

IT und unterstuumltzt mit seinen Produkten

und Dienstleistungen die Kunden dabei

ihre Produktionsprozesse zu verbessern

und leistungsfaumlhiger zu machen Eine we-

sentliche Rolle spielen dabei die hier bei-

spielhaft genannten Komponenten key-

2operate und key2value um manuelle

Aktivitaumlten in der Produktion zu automa-

tisieren Dabei versorgt die Business-App

bdquokey2valueldquo Entscheider ortsunabhaumlngig

mit allen wichtigen Informationen und

Kennzahlen der Produktion

Durch eine Reihe repraumlsentierender Dar-

stellungen auf dem Mobilgeraumlt koumlnnen kri-

tische Kennzahlen Alarme Tachometeran-

zeigen usw in Echtzeit angezeigt und bei

Auff aumllligkeiten beispielsweise Trends ver-

glichen werden Um ein komplettes Bild

uumlber den Zustand der Produktion zu er-

halten greift das System direkt auf ein Ma-

nufacturing-Intelligence-System uumlber ein

bdquoUnifi ed Production Modelldquo zu Damit sind

alle Daten und Werte abrufbar die im Busi-

ness-Intelligence-System (BI EMI) bereits

angelegt und berechnet wurden Die ein-

fache Konfi guration direkt auf dem Mobil-

geraumlt erlaubt Ad-hoc-Dashboards um auch

Informationen in Relation zu sehen fuumlr die

keine vorkonfi gurierten Reports vorliegen

Mit der App key2operate koumlnnen nahezu

beliebige manuelle Geschaumlftsprozesse erstellt

und mit industrietauglichen mobilen Geraumlten

wie Handhelds mit Barcode- oder RFID-Scan-

ner Tablets Smartphones usw automatisiert

werden Der Ersteller der Ablaumlufe hat die Moumlg-

lichkeit manuelle Aktivitaumlten auf einfache Wei-

se als Workflow vorzugeben Zunaumlchst defi-

niert er die Datenbankstruktur und eliminiert

damit von vorneherein komplexe Schnittstel-

lendefinitionen Im zweiten Schritt legt der

Designer fest auf welche Weise dem spaumlteren

Benutzer die Daten auf dem Bildschirm visu-

alisiert werden und wie der Workflow-Ablauf

zu bedienen ist Zum Schluss wird der Ablauf

durch die Sequenzierung der Menuumls festge-

legt So kann ohne IT-Kenntnisse eine unbe-

grenzte Anzahl von Workflows erzeugt und

angepasst werden

Die grafi sch erstellten Arbeitsablaumlufe

werden gemeinsam mit der passenden

Grafi kdarstellung auf die Mobilgeraumlte gela-

den und als digitale Arbeitsanweisungen

uumlbergeben Gleichzeitig koumlnnen Anleitun-

gen Fotos oder Dokumentationen zu den

Ablaumlufen hinzugefuumlgt werden um Aufga-

ben gezielt zu erlaumlutern und fuumlr eine fehler-

freie Bearbeitung zu sorgen Uumlber manuelle

Eingabe Scannen von Barcodes oder RFID-

Tags werden Anlagen und Geraumlte identifi -

ziert und Ruumlckmeldungen zum Abarbei-

tungsstatus erfasst Gegebenenfalls koumlnnen

wichtige Parameter waumlhrend des Arbeits-

ablaufes direkt visualisiert und uumlberwacht

werden Uumlber einen Task Scheduler koumlnnen

die Arbeitsablaumlufe geplant werden um sie

auf dem richtigen Endgeraumlt online oder off -

line abarbeiten zu lassen Durch die Einbin-

dung der manuellen Prozesse in die IT-Um-

gebung werden die Aktivitaumlten verlaumlsslicher

und nachvollziehbar Sie koumlnnen geplant

und uumlberwacht werden und verbessern die

Arbeits-und Produktionsqualitaumlt bw

KENNZIFFER DEM22665

Maskeneditor Die Visualisierungsoberfl aumlche der Mo-

bilgeraumlte kann mit dem Maskeneditor frei zusammen-

gestellt werden Bilder advenco Consulting

iPhone Selbst zu-

sammengestell-

te Dashboards fuumlr

iPhone und iPad

key2operate

Client Indus-

trietaugliche

Menuumldarstel-

lung fuumlr Mo-

bilgeraumlte

2 2 0 1 116

M I T S E I N E N Freunden weltweit rund

um die Uhr zu kommunizieren Videos

und Fotos auszutauschen oder sich per

Smartphone-App aktuell uumlber Fuszligball-

Zwischenspielstaumlnde zu informieren

stellt fuumlr die iPhoneiPad-Generation

keine groszlige Herausforderung dar Die

Leichtigkeit der Informationsbeschaf-

fung gepaart mit Lifestyle-Anspruumlchen

entspricht der heutigen Normalitaumlt eine

Normalitaumlt die das private Leben be-

herrscht allerdings in der industriellen

Umgebung noch Platz fuumlr Innovationen

bietet Dass auch Produktionsunterneh-

men von der Leichtigkeit der Informati-

onsbeschaff ung profi tieren koumlnnen ist

unbestritten Langfristiges Planen und

Beobachten von Marktentwicklungen

sind oftmals nicht mehr moumlglich Unter-

nehmensrelevante Entscheidungen muumls-

sen kurzfristig getroff en werden Damit

Entscheidungsgrundlagen auch dann

zur Verfuumlgung stehen wenn man sie be-

noumltigt ist der ortunabhaumlngige Zugriff auf

aktuelle Produktionskennzahlen oder

Kennzahlenanalysen unumgaumlnglich Der

Informationszugriff sollte sich einfach

mobil und fl exibel gestalten Der Einsatz

moderner Hardware hohe Performance

und absolute Zugriff sicherheit sind wei-

tere Anforderungen an ein intelligentes

Informationssystem

Aus den Daten die

richtigen Schluumlsse ziehen

Business-Intelligence-Softwaresysteme

kurz BI-Systeme unterstuumltzen die logische

und physische Konsolidierung inhomoge-

ner Datenquellen Das heiszligt Informationen

werden erfasst logisch verknuumlpft und auf-

bereitet Schlussendlich liefern BI-Systeme

die gewuumlnschten Entscheidungsgrundla-

gen fuumlr die Entscheidungstraumlger BI-Syste-

me bedienen sich der Daten bereits eta-

blierter Unternehmenssoftwareloumlsungen

So bieten ERP- (Enterprise-Resource-Plan-

ning-) oder MES-(Manufacturing-Executi-

on-) Systeme eine operative Datengrund-

lage zur Ermittlung von Kennzahlen oder

zum Erstellen von Analyse-Charts

Der Erfolg von Business Intelli-

gence liegt in der technischen

Umsetzung

Nur eine technisch saubere Loumlsung die in

der Anwendung auch Spaszlig macht wird

zum gewuumlnschten Erfolg fuumlhren Beschaumlf-

Mobiler Zugriff auf aktuelle Produktionsdaten

Business Intelligence uumlberwindet die organisatorische Grenze von der Geschaumlftsebene

in den Shopfloor Meister und Produktionsleiter koumlnnen bei Meetings direkt auf aktuelle

Kennzahlen und Analyse-Charts aus der Produktion zuruumlckgreifen Ausgedruckte Excel-

Tabellen oder handschriftliche Journalbuumlcher gehoumlren der Vergangenheit an

V O N I N G C H R I S T I A N E R L I N G E R

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

Business Intelligence nach dem Selbstbedienungsprinzip liegt im Trend Einfach und fl exibel

Charts zusammenstellen und aktuelle Auswertungen visualisieren

Mit einer mobilen Anwen-

dung lassen sich ortsun-

abhaumlngig und in Echtzeit

Kennzahlen Analysen und

Prozesszustaumlnde abrufen

2 2 0 1 1 17

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

tigt man sich mit Unternehmensdaten

wird man schnell erkennen koumlnnen dass

sehr groszlige Datenmengen und eine hohe

Abhaumlngigkeitskomplexitaumlt zutage treten

werden Performance ist daher der Schluumls-

sel zum Erfolg In-Memory-Technologien

bieten heute die entsprechenden Moumlg-

lichkeiten hoch-performante Datenzugrif-

fe zu realisieren Dabei werden Informati-

onen aus Datenbanken nicht mehr von

der Festplatte gelesen sondern in einem

Arbeitsspeicher vorgehalten Antwortzei-

ten unter einer Sekunde sind so realisier-

bar Analyse-Ergebnisse und Kennzahlen

lassen sich in Echtzeit berechnen und vi-

sualisieren Mobile Anwendungen spielen

dabei eine wichtige Rolle Bei kritischen

Unternehmensdaten wird allerdings die

Sicherheit nach wie vor im Vordergrund

stehen Denn was passiert mit den Daten

aus dem Arbeitsspeicher bei einem Ser-

ver-Crash Wie weit sind die technischen

Loumlsungen fortgeschritten um in einer

ausschlieszliglichen In-Memory-Anwendung

beim Crash keine Daten zu verlieren Fra-

gen die durchaus berechtigt sind und in

der Fachwelt sehr diff erenziert diskutiert

werden Oftmals sind Marketingsansaumltze

der groszligen Hersteller ausschlaggebend

fuumlr geaumluszligerte Meinungen

Der Industrieanwender wird die

Richtung vorgeben

Schlussendlich wird der Kunde ent-

scheiden wie er seine Datenverarbei-

tung kuumlnftig erledigen moumlchte Fakt ist

dass hohe Anspruumlche an Bedienkomfort

und Datensicherheit gestellt werden In

Fachkreisen wird daher haumlufi ger daruumlber

gesprochen warum nicht beide Tech-

nologien In-Memory und klassisches

Datawarehousing in Kombination zum

Einsatz kommen koumlnnen So genannte

hybride Technologien zeichnen sich ab

Dabei werden die Daten weiterhin in re-

lationalen Datenbanken geschrieben die

Zugriff sdaten allerdings im Cache vorge-

halten Somit werden die Zugriff e auf die

Datenbank verhindert aber die Informa-

tionen trotzdem in die Datenbank ge-

schrieben Enorm verkuumlrzte Zugriff szei-

ten ohne dabei die Datensicherheit aus

dem Auge zu verlieren sind so moumlglich

Moderne Softwarehaumluser stellen

sich der Herausforderung

Agilitaumlt ist eine Eigenschaft die die Zu-

kunft der Produktionsunternehmen in Eu-

ropa mit beeinfl ussen wird Dafuumlr ist eine

entsprechende Softwareunterstuumltzung

notwendig Business Intelligence ist heute

bei vielen Unternehmens-Softwareloumlsun-

gen ein Thema So auch im klassischen

Fertigungsbereich wo BI-Loumlsungen in Ver-

bindung mit einem MES-System zum Ein-

satz kommen sollten Das stellt die MES-

Anbieter vor eine groszlige Herausforderung

die Einsatz und Entwicklungs-Know-how

verlangen

Die PROXIA Soft-

ware AG ein junges

bayrisches Soft-

wareunternehmen

hat sich dieser Aufga-

benstellung gewid-

met Dieses Unterneh-

men kann heute seine

Kunden mit einem

MES-Softwaresystem

und einer BI-Loumlsung

mit zukunftstraumlchtiger

Softwaretechnologie

ausstatten Die Modu-

le KPIweb und DASH

web bilden neben den

klassischen MES-Mo-

dulen MDEBDE Leit-

standFeinplanung

PEPPersonaleinsatz-

planung usw die Busi-

ness-Intelligence-An-

wendung fuumlr die

Produktion Diese BI-

Module sind mit hybri-

der Datenverarbei-

t u n g s t e c h n o l o g i e

ausgestattet und koumln-

nen als Mobile-An-

wendung zum Einsatz

kommen Anspruumlche zu kanalisieren und

daraus die beste Loumlsung zu entwickeln

steht im Vordergrund der PROXIA-Ent-

wicklungsabteilung r t

Christian Erlinger ist bei der PROXIA Software

AG fuumlr das Produktmarketing zustaumlndig

KENNZIFFER DEM22714

PROJEKT [erfolg]Wojtek Czyz ist einer der besten deutschenLeichtathleten im Behindertensport Gemeinsammit proALPHA wird der mehrfache Weltmeister und Paralympics-Sieger bei seinem PROJEKT London 2012 [erfolge] feiern

Anspruch von proALPHA ist es jedes PROJEKT im Sinne unserer Kunden zum [erfolg] zu fuumlhren Unsere innovativen Technologien und Service-leistungen werden bereits heute von mehr als 1700 zufriedenen Kunden weltweit eingesetzt

wwwproalphadeDie ERP-Loumlsung fuumlr den Mittelstand

Alle PROXIA-Web-Applikationen werden auf Basis des Browser-Plug-ins Microsoft Silverlight

programmiert Microsoft Silverlight hat sich als ideale Plattform fuumlr komplexe Geschaumlftsan-

wendungen im Internet etabliert

2 2 0 1 118

DAS ERREICHEN der Unternehmensziele

einer leistungsfaumlhigen Fabrik ist heute ab-

haumlngig von schnellen Reaktionszeiten und

kurzen zuverlaumlssigen Prozessketten sowie

einer entsprechenden Qualitaumltssicherung

Insbesondere im Umfeld der SMT (Surface-

Mount-Technology-) Fertigungslinien hat

Praumlzision houmlchste Prioritaumlt Hier muss ge-

waumlhrleistet sein dass die Elektroniken va-

riantenkonform produziert werden keine

fehlerhaften Materialchargen verbaut und

eine durchgaumlngige Materialchargendoku-

mentation gewaumlhrleistet ist Aus diesem

Grund setzen immer mehr Elektronikpro-

duzenten Manufacturing-Execution-Syste-

me (MES) ein um unter anderem Produkte

durchgaumlngig in Echtzeit ruumlckverfolgen zu

koumlnnen

Mittels der durch das MES dokumentier-

ten Erfassung aller fertigungsrelevanten

Daten koumlnnen Auff aumllligkeiten erkannt und

analysiert Prozessparameter geaumlndert

und Abstellmaszlignahmen eingeleitet wer-

den Durch die anschlieszligende Analyse der

Ergebnisse laumlsst sich die Wirkung des Ver-

besserungsprozesses uumlberpruumlfen Die Pro-

zessguumlte kann auf diese Weise optimiert

und die Produktion fehlerhafter Produkte

verhindert werden

Dabei sollte das Manufacturing-Executi-

on-System jedoch nicht nur umfangreiche

und luumlckenlose Informationen sammeln

sondern bereits waumlhrend des Fertigungs-

prozesses fehlerhafte Prozessschritte und

unzulaumlssige Komponenten detektieren

Durch das Prinzip der bdquoVorsorge anstatt

Nachsorgeldquo sind kurze Reaktionszeiten

moumlglich und Fehler koumlnnen bereits im

Keim erstickt werden was eine hohe Quali-

taumlt bei gleichzeitiger Minimierung der Feh-

lerrate und Steigerung der Produktivitaumlt

erzielt

Fehlern auf der Spur

Moumlglich wird die Umsetzung der Optimie-

rungszielsetzungen durch Loumlsungen wie

die Java-EE-basierte iTACMESSuite 7 die

umfangreiche Ruumlckverfolgbarkeits- und

Prozessverriegelungs-

funktionalitaumlten besitzt

Die Loumlsung uumlbernimmt

die komplette Dokumen-

tation und Analyse der

Produkt- und Prozess-

daten aus der laufenden

Produktion und traumlgt

somit zur Einhaltung

der hohen Traceability-

Anforderungen in der

Elektronikindustrie bei

Technisch realisiert wird

dieser Vorgang durch

standardisierte Schnitt-

stellen zu verschiedenen

ERP- und PLM-Syste-

men Uumlber diese wer-

den Stammdaten (wie

etwa Materialstammda-

ten Stuumlcklisten usw) und Bewegungsda-

ten (Materialchargen Fertigungsauftraumlge

Auftragsruumlckmeldungen von Mengen und

Materialverbraumluchen) uumlbernommen und

wieder an das ERP zuruumlckgemeldet Fuumlr je-

des (Halb-)Erzeugnis laumlsst sich so nachvoll-

ziehen welche Prozessschritte wie Pasten-

druck SMD-Bestuumlckung Refl owloumlten AOI

usw zu welchem Zeitpunkt und unter wel-

chen Bedingungen durchlaufen wurden

Die Erfassung aller relevanten Betriebs-

daten erfolgt uumlber eine bidirektionale An-

lagenintegration Diese Informationen

koumlnnen in Echtzeit ausgewertet und ana-

lysiert werden So lassen sich Produktions-

mengen StoumlrgruumlndeAusfallzeiten und

Bauelement-Abwuumlrfe uumlberpruumlfen und op-

timieren

Die BE-Abrufdaten (Bauelemente) wer-

den dabei automatisiert ausgelesen verifi -

ziert und abgespeichert sowie in zeitnahen

Ruumlckmeldeprozessen an das ERP-System

zuruumlckgegeben Durch die automatisch er-

fassten BDE-Daten (Stuumlckzahlen und Takt-

zeiten) ermoumlglicht das MES eine objektive

Analyse der Nutzungsgrade ohne manuel-

le Eingabe so dass ein einfacher Abgleich

zwischen Soll- und Ist-Zustand erfolgen

kann Die Dokumentation des Ist-Zustan-

des erhoumlht dabei die Transparenz fuumlr alle

Beteiligten

Im Ernstfall Prozessverriegelung

Die meisten Manufacturing-Execution-

Systeme ermoumlglichen die einfache passive

Ruumlckverfolgbarkeit Wenige Loumlsungen wie

die iTACMESSuite 7 verfuumlgen uumlber eine

Middleware-Technologie um eine aktive

Traceability mit entsprechenden Prozess-

verriegelungsmechanismen zu unterstuumlt-

zen Die Prozessverriegelung wird mittler-

weile in einem Groszligteil der verschiedenen

Traceability-Anforderungen von VW BMW

Daimler usw gefordert Dieser Vorgang

SMT-Prozesse im Griff Die Oberflaumlchenmontage von elektronischen Bauelementen auf die Leiterplatte (SMT-Bestuumlckung) erfordert

Praumlzision und Fehlerfreiheit vom ersten bis zum letzten Prozessschritt Mittels Manufacturing-Execution-Syste-

men (MES) koumlnnen Produktionsprozesse gesteuert kontrolliert und verbessert werden Die iTACMESSuite 7

bietet dazu eine standardisierte Anbindung an die SMT-Anlagen von Assembleon Fuji ASM und Panasonic

V O N M I C H A E L F I S C H E R

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

SMT-Produktion bei RAFI

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

uumlberpruumlft die Produkte in jedem einzelnen

Prozessschritt bewertet sie mit den Krite-

rien bdquoGutldquo bdquoNacharbeitldquo oder bdquoAusschussldquo

und uumlbernimmt die Verifi kation gegen die

Produktstuumlckliste Anschlieszligend fuumlhrt das

System sie gegebenenfalls einem defi nier-

ten Reparatur-Ablauf zu

In jeder Produktionsstufe wird dabei

gepruumlft ob die vorgegebenen Kompo-

nenten sowie Bauteile verbaut und die

festgelegten Prozessparameter fuumlr die

Produktion eingehalten wurden Treten

an irgendeiner Stelle Fehler auf so wird

die entsprechende Baugruppe nicht

weiter verarbeitet sondern durchlaumluft

einen zuvor defi nierten Eskalationsweg

Es erfolgt dann eine Analyse-Reparatur-

Nachpruumlfung oder die vollstaumlndige Aus-

schleusung der Baugruppe

SMT-Anlagen einfach anbinden

Um eine nahtlose Einbindung der MES-

Loumlsung mit all ihren Funktionalitaumlten in

die SMT-Fertigungsumgebung zu ermoumlg-

lichen hat iTAC basierend auf seinem

API-Service anlagenspezifi sche Standard-

schnittstellen zu den SMT-Anlagen von

Assembleon Fuji ASM und Panasonic in-

tegriert So lassen sich die Systeme der ver-

schiedenen Anbieter auf einfache Weise

anbinden ndash von Labeling-Systemen uumlber

Siebdruckautomaten bis hin zu den nach-

folgenden AOI-Pruumlfsystemen Damit wird

die standardisierte und skalierbare Integ-

ration unterschiedlicher Maschinentypen

und Hersteller entsprechend der jeweili-

gen Anforderungen sichergestellt

bdquoWir sind der einzige MES-Hersteller der

seinen Kunden Plug amp Play-Schnittstellen

zu den vier SMT-Equipmenttypen anbie-

tet Der Markt der Manufacturing-Execu-

tion-System-Anbieter ist zwar umfassend

jedoch unterscheiden sich die Produkte

ndash bedingt durch die jeweilige Historie ndash in

ihrem Loumlsungsansatz sowie im Funktions-

umfang teilweise erheblich In den High-

Volume-Fabriken unserer Kunden haben

wir bis zu zwanzig SMT-Anlagen verschie-

dener Anlagenhersteller integriert Dies

zeigt dass die Nachfrage hier entspre-

chend hoch istldquo erklaumlrt Martin Heinz Vice

President Operations bei iTAC

Auf Nummer sicher Compliance

Fuumlr alle fertigungsnahen Betriebe spielt

beim Einsatz eines Manufacturing-Executi-

on-Systems immer das Thema Compliance

und insbesondere im Automotive-Bereich

die Normierungen eine groszlige Rolle Denn

die Einhaltung von Standards Regulierun-

gen und Richtlinien sind fuumlr Hersteller un-

abdingbar um im Elektronikzulieferer-

Markt zu bestehen Das MES unterstuumltzt

die Umsetzung der Vorschriften ndash bei-

spielsweise muumlssen in verschiedenen

Branchen saumlmtliche Produktions- und Ver-

sandstufen ruumlckverfolgbar sein Die Um-

setzung der Vorgaben schaff t Nachhaltig-

keit und hohe QualitaumltbdquoEine SMT-Anlage

die nicht die Compliance-Anforderungen

erfuumlllt kann im Markt nicht bestehen Un-

ternehmen die sich nach wichtigen Nor-

men richten erzielen auf Dauer einen Wis-

sens- und Wettbewerbsvorsprung Die

Richtlinien dienen der Qualitaumlts sicherung

dem Schutz der Gesellschaft und tragen

zur Verstaumlndigung beildquo erklaumlrt Dieter Meu-

ser Technologievorstand der iTAC Soft-

ware AG und ergaumlnzt bdquoEin Manufacturing-

Execution-System kann einen wesentlichen

Beitrag leisten um Normen besser einhal-

ten zu koumlnnenldquo bw

KENNZIFFER DEM22664

Die Welt der Metallbearbeitung

The world of metalworking

INFOVDW ndash Generalkommissariat EMO Hannover 2011Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken eVCorneliusstrasse 4 60325 Frankfurt am Main GERMANYTel +49 69 756081-0 Fax +49 69 756081-74emovdwde middot wwwemo-hannoverde

Mit der Bahn zur EMO Hannover fuumlr

Hin- und Ruumlckfahrt in der 2 Klasse ab allen innerdeutschen

Bahnhoumlfen Das Angebot ist guumlltig vom 170911 ndash 260911

und buchbar uumlber Tel +49 (0)1805 000 689 (014 EuroMin)

oder wwwemo-hannoverde

99 EUR inkl Tages-Eintrittskarte

2 2 0 1 120

I N D E R betrieblichen Praxis wird der

durchgaumlngigen methodischen Unter-

stuumltzung von Fabrikplanung und an-

schlieszligender Inbetriebnahme Anlauf

und auch laufendem Betrieb von Produk-

tionsanlagen besondere Aufmerksamkeit

geschenkt da in diesen Phasen noch Ver-

besserungspotenziale ausgeschoumlpft wer-

den koumlnnen beispielsweise durch eine

durchgaumlngige Engineering-Kette ohne

manuelle Datenuumlbertragungen Dieser

durchgaumlngige Engineering-Prozess von

der Fabrikplanung bis in den realen Be-

trieb ist das erste Hauptziel des digita-

len Fabrikbetriebs Das zweite Hauptziel

liegt darin das aus der Entwicklung von

Produkten bekannte Dilemma zwischen

Kostenfestlegung und Kostenbeeinfl us-

sung (Bild 1) anzugehen indem in den

fruumlhen Phasen in denen die Herstellkos-

ten des Produkts und laufenden Kosten

der Produktion beeinfl usst und festge-

legt werden die Sicherheit erhoumlht wird

dass Planungsergebnisse der spaumlteren

Realitaumlt moumlglichst nahe kommen

Defi nition

Grundsaumltzlich muss ein Fabrikbetrieb

der im Rechner abgebildet verifi ziert

Digitaler FabrikbetriebNach der VDI-Richtlinie 4499 ist die digitale Fabrik ein bdquoOberbegriff fuumlr ein umfassendes Netzwerk von digitalen

Modellen Methoden und Werkzeugen ndash unter anderem der Simulation und 3D-Visualisierung ndash die durch ein

durchgaumlngiges Datenmanagement integriert werden Ihr Ziel ist die ganzheitliche Planung Evaluierung und

laufende Verbesserung aller wesentlichen Strukturen Prozesse und Ressourcen der realen Fabrik in Verbindung

mit dem Produktldquo (VDI 4499 Blatt 1 S 3) Diese Definition verdeutlicht dass die digitale Fabrik bis in den realen

Betrieb einer Fabrik hineinreicht allerdings ist in Blatt 1 hauptsaumlchlich beschrieben wie sie Aufgaben der Fa-

brikplanung unterstuumltzt Darum hat eine weitere Arbeitsgruppe des VDI sich die Aufgabe gestellt die Lebens-

phasen des Fabrikbetriebs die zugehoumlrigen Methoden und Werkzeuge sowie den Nutzen ihrer Anwendung zu

beschreiben Ergebnis ist das Blatt 2 der Richtlinie 4499 mit dem Titel bdquoDigitaler Fabrikbetriebldquo Der digitale Fa-

brikbetrieb deckt damit einen Teilumfang der digitalen Fabrik ab

V O N D R O L A F S A U E R U N D M I R I A M S C H L E I P E N

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

2 2 0 1 1 21

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

und verbessert wird die Anforderung

erfuumlllen den realen Betrieb einer Fabrik

so realistisch wie moumlglich darzustellen

vor allem auch was sein Zeitverhalten

betriff t Damit werden beispielsweise

an den digitalen Fabrikbetrieb Echtzeit-

anforderungen gestellt wie sie im rea-

len Betrieb auftreten Daran scheitern

heute noch viele Werkzeuge vor allem

dann wenn mehr als eine einzelne Anla-

ge oder Zelle betrieben werden soll Die

Arbeitsgruppe hat darum die folgende

Defi nition fuumlr digitalen Fabrikbetrieb

gewaumlhlt deren Umsetzung in die Praxis

vermutlich schrittweise etwa aufgrund

leistungsfaumlhigerer Hardware erfolgen

wird

bdquoDer digitale Fabrikbetrieb bezeich-

net die Nutzung und das Zusammen-

wirken von Methoden Modellen und

Werkzeugen der digitalen Fabrik die bei

der Inbetriebnahme einzelner Anlagen

dem Anlauf mehrerer Anlagen und der

Durchfuumlhrung realer Produktionspro-

zesse eingesetzt werden Ziele sind die

Absicherung und Verkuumlrzung des An-

laufs sowie die betriebsbegleitende und

kontinuierliche Verbesserung der Seri-

enproduktion

Dazu wird das dynamische Verhalten

einzelner Produktionsanlagen und kom-

plexer Produktionssysteme und -prozes-

se einschlieszliglich der Informations- und

Steuerungstechnik realitaumltsnah abgebil-

det Virtuelle und reale Komponenten

koumlnnen dabei miteinander gekoppelt

sein Auf Basis eines durchgaumlngigen Da-

tenmanagements nutzt der digitale Fa-

brikbetrieb die Ergebnisse der Produkti-

onsplanung in der digitalen Fabrik und

stellt seinerseits Daten fuumlr operative IT-

Systeme bereit Bei der Nutzung in der

Serienproduktion werden die Model-

le laufend der Realitaumlt angepasstldquo (VDI

4499 Blatt 2 S 2)

Das in der Defi nition als gegeben an-

genommene durchgaumlngige Datenma-

nagement ist in der Praxis bisher nur in

Ansaumltzen anzutreff en da die bdquoWeltenldquo

der Planung und des operativen Be-

triebs und damit auch die sie unterstuumlt-

zenden IT-Systeme nur langsam zusam-

menwachsen Darum arbeiten weitere

Arbeitsgruppen des VDI daran dieses

durchgaumlngige Datenmanagement zu

beschreiben beziehungsweise konkrete

Inhalte der zwischen den bdquoWeltenldquo aus-

zutauschenden Daten zu defi nieren (VDI

4499 Blatt 3 sowie VDI 5600 Blatt 2)

Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs

In dem neuen Blatt 2 der VDI-Richtli-

nie 4499 haben Experten aus Industrie

Dienstleistung Softwarehaumlusern und In-

stituten die Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs und deren Anwendung

auf zwei wesentlichen Anwendungsfel-

dern beschrieben Digitaler Betrieb von

Einzelmaschinen (Werkzeugmaschinen)

und digitaler Betrieb automatisierter

Produktionsanlagen Wichtige Kom-

ponenten des digitalen Fabrikbetriebs

sind beispielsweise die virtuelle Inbe-

triebnahme oder die betriebsbegleiten-

de (Realzeit-) Simulation Am Uumlbergang

aus der Planung in die Inbetriebnahme

und die Serienproduktion wirken vir-

tuelle undoder reale Maschinen und

deren dynamisches Verhalten mit vir-

tuellen undoder realen Anlagensteue-

rungen als Abbild der Logik der Anlagen

zusammen Mit der Verbindung zu uumlber-

lagerten Fertigungsmanagementsyste-

men erlaubt der digitale Fabrikbetrieb

Aussagen uumlber das Gesamtverhalten

von Maschinen und Anlagen vor deren

realem Anlauf

Neben der Defi nition wesentlicher Ge-

sichtspunkte die fuumlr den digitalen Fab-

rikbetrieb von Bedeutung sind werden

moumlgliche Anwendungsgebiete in den

verschiedenen Lebenszyklusphasen ei-

nes Produktionssystems aufgezeigt Ex-

emplarisch fuumlr die Hauptanwendungs-

gebiete werden die Inbetriebnahme

komplexer Fertigungs systeme sowie das

Erzeugen von NC-Bearbeitungs- und

Messprogrammen zum Betrieb von NC-

Werkzeugmaschinen als Teil der Fer-

tigungssysteme erlaumlutert (DENKENA

2009a) Besonderes Augenmerk wird auf

die verwendeten Informations- und Pla-

nungssysteme gelegt

Weiterhin ergeben sich aus dem Ein-

satz dieser Systeme als Teil des digitalen

Fabrikbetriebs neue Moumlglichkeiten fuumlr

ein durchgaumlngiges Datenmanagement

(DEN KENA 2009b) Dieses stellt die Basis

bereit auf der der digitale Fabrikbetrieb

die Ergebnisse aus Planungsphasen der

digitalen Fabrik nutzt und um Daten fuumlr

operative IT-Systeme ergaumlnzt (SCHLEI-

PEN SCHICK SAUER 2008) Somit wer-

den die Modelle der digitalen Fabrik mit

Informationen aus der realen Produktion

gekoppelt und koumlnnen waumlhrend der Se-

rienproduktion weiterverwendet und ak-

tualisiert werden

Einsatz des digitalen Fabrikbe-

triebs in Anwendungsgebieten

der Fertigung

Um den Einsatz sowie die Herausforde-

rungen und Voraussetzungen des digi-

talen Fabrikbetriebs in konkreten An-

wendungsgebieten deutlich zu machen

wurde zwischen den Anwendungsge-

bieten Einzelmaschinen und verkette-

ten Produktionsanlagen unterschieden

Einzelmaschinen zum Beispiel NC-Werk-

zeugmaschinen fokussieren dabei auf

die zu fertigenden Teile waumlhrend bei

automatisierten Fertigungsanlagen die

Bild 1 Kostenfestlegung versus Kostenentstehung (in Anlehnung an EHRLENSPIEL ua

2005 Seite 11)

2 2 0 1 122

Ressourcen der Anlage selbst im Mittel-

punkt der Planung stehen

Die rechnergestuumltzte Fertigungs- und

Prozessplanung umfasst innerhalb des

digitalen Fabrikbetriebs alle rechnerun-

terstuumltzten Taumltigkeiten die erforderlich

sind um fuumlr ein Bauteil Bearbeitungs-

und Messprogramme zur Steuerung ei-

ner NC-Werkzeugmaschine zu erstellen

und in Betrieb zu nehmen

Die Bauteile durchlaufen dabei die

Funktionsbereiche Konstruktion Arbeits-

vorbereitung und Fertigung

NC-Werkzeugmaschinen koumlnnen Teil

einer automatisierten Produktionsanla-

ge sein etwa wenn mehrere Werkzeug-

maschinen durch ein automatisiertes

Materialfl usssystem verkettet sind Bei

automatisierten Produktionsanlagen

spielen das Datenmanagement und die

Modellierung der einzelnen Anlagen-

komponenten eine zentrale Rolle Im Sin-

ne eines digitalen Fabrikbetriebs ist es

erforderlich dass disziplinuumlbergreifend

gearbeitet und modelliert wird Kom-

ponenten werden daher in mechatroni-

schen Objekten als Teil einer umfassen-

den mechatronischen Bibliothek (siehe

Bild 2) beschrieben die alle relevanten

Teilaspekte umfasst Diese mechatroni-

sche Bibliothek ist das Herzstuumlck des di-

gitalen Fabrikbetriebs da hier alle rele-

vanten Daten fuumlr den spaumlteren Betrieb

zusammengefuumlhrt und in Beziehung zu-

einander gesetzt werden

Ausblick

Ohne eine parallel zu den aktuellen Ent-

wicklungsarbeiten laufende Standardi-

sierung wird das Ziel einer permanenten

Planungsbereitschaft in der Fabrik nicht

zu erreichen sein Darum arbeiten Mitar-

beiter des Fraunhofer IOSB in diversen

Standardisierungsgremien zum Beispiel

im VDI-Fachausschuss bdquoMES-Maschinen-

schnittstellen (VDI 5600 Blatt 2)ldquo und

wirken im Gremium bdquoDurchgaumlngiges En-

gineering von Leitsystemen (VDI-GMA FA

612)ldquo mit Mit AutomationML ist ein in-

dustriegetriebenes Konsortium dabei

fuumlr das Engineering von Produktionsan-

lagen einen Standard der Standards zu

entwickeln mit dem der oben geforderte

durchgaumlngige Datenaustausch unabhaumln-

gig von Softwarewerkzeugen moumlglich ist

(DRATH 2010) bw

KENNZIFFER DEM22704

Literaturverzeichnis

DENKENA B AMMERMANN C CA-Technolo-gien in der Fertigungs- und Prozessplanung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)4 S 300ndash305 (=2009a)

DENKENA B AMMERMANN C CHARLIN F Analyse und Optimierung des Datenmanage-ments in variantenreicher Werkstattfertigung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)9 S 787ndash790 (=2009b)

Drath R (Hrsg) Datenaustausch in der Anla-genplanung mit AutomationML Berlin Sprin-ger Verlag 2010

EHLENSPIEL K LINDEMANN U KIEWERT A Kostenguumlnstig entwickeln und konstruie-ren Kostenmanagement bei der integrierten Produktentwick lung Berlin Springer-Verlag 2005

SCHLEIPEN Miriam SCHICK Klaus SAUER Olaf Layoutmanager fuumlr automa tisch erstell-te Prozessfuumlhrungsbilder mit Hilfe von Daten aus der Digitalen Fabrik In Advances in simu-lation for production and logistics applica-tions Hrsg RABE Markus Stuttgart Fraun-hofer IRB Verlag 2008 S 397-406

VDI Richtlinie 4499 Digitale FabrikBlatt 1 Grundlagen und Planung Februar 2008Blatt 2 Digitaler Fabrikbetrieb Maumlrz 2011

VDI Richtlinie 5600 Blatt 3 Logische Schnittstel-le zwischen Maschinen und MES April 2011

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

Bild 2 Gemeinsame Arbeitsweise auf Basis eines gemeinsamen Planungs- und Entwicklungsmodells

(VDI 4499 Blatt 2 S 19)

2 2 0 1 1 23

R F I D - L Ouml S U N G E N I M P R O D U K T I O N S U M F E L D

D I E R F I D - U H F -Technologie wurde in

erster Linie zur Erfassung von Transpon-

dern uumlber groumlszligere Reichweiten entwickelt

Diese Anforderung wird primaumlr im Bereich

der Logistik und der Fahrzeugerfassung

gestellt Moderne RFID-UHF-Systeme bie-

ten bereits sehr gute Ergebnisse und erzie-

len Reichweiten von bis zu 10 Metern Im

Bereich der industriellen Produktion gibt

es aber eine groszlige Anzahl von Anwendun-

gen bei der die gewuumlnschte Reichweite

zwischen wenigen Zentimetern bis hin zu

mehreren Metern liegt

In der Vergangenheit konnte die RFID-

UHF-Technologie nur bei den mittleren

und groszligen Reichweiten punkten speziell

bei sehr kleinen Schreib-Lese-Abstaumlnden

kommt immer noch sehr oft die HF-LF-

Technik zum Einsatz Aufgrund der staumln-

dig steigenden Bedarfe an eine transpa-

rente Fertigungsstruktur muumlssen auch in

der Intralogistik und in der spaumlteren Wa-

renverteilung Reichweiten im mittleren

und groszligen Bereich abgedeckt werden

Ganz ohne Systemwechsel

Da diese Anforderungen nur mit RFID-

UHF geloumlst werden koumlnnen ist oft ein

Systemwechsel innerhalb eines Ferti-

gungsverbundes erforderlich Um die-

ses Problem zu beheben braucht es eine

Erweiterung der Anwendungsbereiche

von RFID-UHF auch auf kleine Reichwei-

ten Erste so genannte Low-Range-UHF-

Systeme sind seit einiger Zeit auf dem

Markt verfuumlgbar Ein defi nierter und stouml-

runempfi ndlicher Erfassungsbereich im

Vergleich zu einer HF-Loumlsung kann da-

mit aber nicht realisiert werden Neueste

UHF-Antennenloumlsungen bieten nun die

Moumlglichkeit in einem kleinen defi nierten

Bereich eine hohe Energiedichte zu kon-

zentrieren um auch Transponder auf me-

tallischem oder leitfaumlhigem Untergrund

mit ausreichend Energie zu versorgen

und ohne nennenswerte Energie in das

Fernfeld zu transportieren

Stoumlrfestigkeit deutlich erhoumlht

Damit werden gleich zwei positive Eff ek-

te erzielt Zum ersten wird die notwendi-

ge Energie da eingesetzt wo sie benoumltigt

wird und zum zweiten koumlnnen die Proble-

me mit der Stoumlrempfi ndlichkeit bei groumlszlige-

ren Reader-Populationen verringert wer-

den Durch eine weitere Verbesserung auf

der Reader-Seite lassen sich mittlerweile

sehr kleine Abstaumlnde zwischen einzelnen

Schreib-Lesestationen erzielen ohne

dass die Reader mit viel Aufwand extern

synchronisiert werden muumlssen

Auf die Auswahl des

Transponders kommt es an

Von Seiten der Tag-Hersteller wird auf

dem Gebiet der Low-Range-Anwendun-

gen ebenfalls einiges an Innovationen

erbracht so dass heute eine breite Aus-

wahl an Nahfeld-Transpondern zur Verfuuml-

gung steht

Falls in der gesamten Prozesskette un-

terschiedliche Identifi kationsreichweiten

notwendig sind koumlnnen durch die Ver-

wendung von Hybrid-Transpondern so-

wohl kleine Reichweiten als auch groumlszligere

Distanzen bis zu drei Meter erzielt wer-

den Diese Eigenschaft wird auf Seiten des

Transponders durch eine spezielle Anten-

nenstruktur erzielt ndash Mehrkosten beim

Transponder entstehen dadurch nicht

RFID im Pharmabereich

Gerade im Bereich der Pharmaindust-

rie ist RFID eine interessante Loumlsung zur

Steuerung von Produktions- und Ver-

packungsschritten Nachfolgend wird

das bereits in der Fertigung verwendete

Transponder-Etikett auch fuumlr logistische

und sicherheitstechnische Anwendun-

gen eingesetzt Durch die Verwendung

der Antennen-Reader-Kombination koumln-

nen sowohl die sehr hohen Geschwin-

digkeiten auf dem Produktionsband von

bis zu 5 Metern pro Sekunde als auch

Reichweiten von bis zu drei Metern er-

zielt werden

RFID-UHF erobert

die Fertigungssteuerung

Durch die rasante Weiterentwicklung der

RFID-UHF-Technologie kann nun nur

durch die Auswahl des richtigen Anten-

nen-Reader-Typs und des passenden

Transponders durchgaumlngig jegliche Au-

to-ID-Applikation von sehr geringen bis

zu groszligen Reichweiten kosteneffi zient

bewaumlltigt werden Alle unterschiedlichen

Identifi kationspunkte in der Produkten-

stehungskette arbeiten mit dem einma-

lig auf das Produkt aufgebrachten Hyb-

rid-Transponder Die Kosten fuumlr den Tag

fallen nur einmal an Oft verbleibt der Tag

ein Leben lang auf dem Produkt und

kann auch im Servicefall wieder ausgele-

sen werden Durch den stetig steigenden

Trend zur Erhoumlhung der Fertigungseffi zi-

enz bieten nun die neuen RFID-UHF-

Technologien groszlige Chancen im harten

Wettbewerb zu bestehen bw

KENNZIFFER DEM22672

Skalierbare Loumlsungen im IndustrieumfeldDie RFID-Technologie ist aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken Der in der Vergangenheit

notwendige Wechsel zwischen verschiedenen Kommunikationsstandards war ein groszliges Hindernis zur durch-

gaumlngigen Einfuumlhrung der RFID-Technologie in der gesamten Wertschoumlpfungskette

V O N T H O M A S B R U N N E R

Einsatz der RFID-UHF-Technologie in der Produktion

Bilder Kathrein

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2 2 0 1 16

S T U D I E Z U K E N N Z A H L E N I N D E R P R O D U K T I O N

E I N E S T E U E R U N G der Produktion

anhand von Kennzahlen zu optimieren

wird fuumlr die Fertigungsunternehmen im

deutschsprachigen Raum immer wichti-

ger Doch andererseits weisen sie noch

einen groszligen Handlungsbedarf auf was

die Qualitaumlt der Kennzahlensysteme be-

triff t Zu diesen Ergebnissen kommt eine

Vergleichsstudie der FELTEN Group in

der eine aktuelle Studie unter mittelstaumln-

dischen und groszligen Produktionsunter-

nehmen (Bild 1) den Ergebnissen einer

gleichen Befragung im letzten Jahr ge-

genuumlbergestellt wird

Danach geben die Firmen aumlhnlich wie

2009 fast zu zwei Dritteln an dass Key

Performance Indicators (KPI) immer wich-

tiger fuumlr das effi ziente Management der

Fertigungsprozesse werden fuumlr weite-

re 24 Prozent haben sie eine mittlere Be-

deutung Diese Wertschaumltzung ist nicht

grundlos immerhin geben diese Daten

bei sachgerechtem Einsatz und praumlziser

Auswertung prinzipiell hilfreiche Auskunft

beispielsweise zu den Bearbeitungszeiten

Ausschussquoten Nutzungsgraden oder

zu den Qualitaumltskosten Auch Fehlerhaumlu-

fi gkeiten oder Prozessstabilitaumlt lassen sich

auf diese Weise sinnvoll ermitteln

Allerdings bleibt selbst dort wo sich

Kennzahlensysteme bereits weitgehend

etabliert haben weiterhin ihr Nutzen ge-

ring Dies resultiert nach der Erhebung

aus dem Problem dass vielfach mit ver-

Analysen ndash Probleme ndash LoumlsungenKlare und bedarfsgerechte Kennzahlensysteme werden immer wichtiger fuumlr die Qualitaumlts- und Leistungssteue-

rung im Produktionsmanagement Aber fest steht auch dass dieses Thema in der Praxis der Unternehmen haumlu-

fig noch kein ausreichendes Augenmerk gefunden hat Mit Blick darauf hat das PI-Institute eine umfangreiche

Praxishilfe herausgegeben Der Leitfaden zur Kennzahlen-Optimierung richtet sich an Produktions- Qualitaumlts-

und Prozessverantwortliche Er betrachtet die relevanten Einfluss- und Wirkungsfaktoren der Kennzahlensyste-

me und zeigt mit hohem Praxisbezug die kuumlnftigen Wege auf

0 10 20 30 40 50 60

ja 28

30

49

23 2009

201018

52

mit gewissen Einschraumlnkungen

neinmit groszligenEinschraumlnkungen

Auswertung nach einer Befra-

gung in Produktionsunterneh-

men nach einem bedarfsgerech-

ten Produktionsmanagement

Bild

fo

tolia

co

m

2 2 0 1 1 7

S T U D I E Z U K E N N Z A H L E N I N D E R P R O D U K T I O N

alteten Kennzahlen gearbeitet wird Ge-

genuumlber 2009 hat sich diese Situation

sogar noch etwas verschlechtert Nur ein

gutes Drittel der Firmen kuumlmmert sich

nach den aktuellen Ergebnissen darum

dass diese Daten kontinuierlich uumlber-

pruumlft werden Vor einem Jahr waren dies

noch 6 Prozent mehr

Damit haumlngt moumlglicherweise zusam-

men dass die Kennzahlen in der Praxis

meistens noch recht zuruumlckhaltend in

den kontinuierlichen Verbesserungspro-

zessen (KVP) fuumlr das Produktionsmanage-

ment verwendet werden Sie kommen

nur in jedem fuumlnften Fall konsequent

zum Einsatz weitere 57 Prozent der be-

fragten Firmen und damit etwas mehr

als noch 2009 nutzen sie teilweise in den

KVP-Maszlignahmen 22 Prozent hingegen

kaum oder gar nicht im letzten Jahr wa-

ren es noch 28 Prozent

Fazit

Kennzahlen an sich sind in der Praxis des

Produktionsmanagements keineswegs

ein Fremdwort nur fehlt es oft noch an

der notwendigen Systematik und Durch-

gaumlngigkeit KPI haben als Steuerungsinst-

rument vor allem darin ihren Sinn Produk-

tivitaumlts- und Qualitaumltsdefi zite zu ermitteln

und daraus abgeleitet Optimierungs-

maszlignahmen zu initiieren Dies verlangt

analytische Verfahren die mit den traditi-

onellen MES-Systemen nicht zu erreichen

sind Denn In den Produktionsprozessen

muss die gleiche analytische Qualitaumlt er-

reicht werden wie in den Business-Pro-

zessen Dies ist aber nur mit Loumlsungen zu

schaff en die einen ganzheitlichen und

prozessorientierten Production-Intelli-

gence-Ansatz (PI) verfolgen

Klassische MES-Systeme helfen

zu wenig beim Kostenmanagement

in der Produktion

Das Produktionsmanagement mittels

klassischer MES-Systeme bietet nach

den Analysen des PI Institute keine aus-

reichende Moumlglichkeit zur Kostensteu-

erung Dies resultiert einerseits daraus

dass Finanzdaten technisch bedingt im-

mer nur verzoumlgert zur Verfuumlgung ge-

stellt werden koumlnnen und andererseits

die gegenwaumlrtigen KPI-Methoden kei-

nerlei betriebswirtschaftliche Kennzah-

len enthalten

bull Keine wirtschaftliche Steuerung moumlg-

lich Die herkoumlmmlichen MES-Konzepte

sind so angelegt dass die Softwaresys-

teme fuumlr das Produktionsmanagement

ihre Informationen von den ERP-Syste-

men bekommen Diese sind nicht Real-

time-faumlhig und bieten den Verantwortli-

chen demzufolge auch keinen zeitnahen

Einblick in Material-

Prozess- und Perso-

nalkosten Insofern

fehlt es kontinuierlich

an einer wirtschaft-

lich fundierten Ent-

scheidungsgrund-

lage obwohl in der

Produktionspraxis

haumlufi g auch kurzfris-

tige Maszlignahmen zur

Optimierung von Pro-

zessen zu initiieren

oder auftragsbeding-

te Veraumlnderungen

vorzunehmen sind

und diese Aktivitaumlten

eine groszlige Kostenre-

levanz haben koumlnnen

In der Konsequenz

bedeutet dies dass

die MES-Systeme her-

koumlmmlicher Art zwar

die Produktivitaumlt der

Produktionsprozes-

se steigern aber weil

sie die Kostenaspekte

unberuumlhrt lassen kei-

nen Beitrag zur Ren-

tabilitaumltssteigerung

leisten koumlnnen

bull Unzureichende Kennzahlenmetho-

den In der Produktion bestehen zwar

zunehmend KPI-Systeme zur Steue-

rung der Prozesse aber dabei handelt

es sich ausschlieszliglich um Kennzahlen

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Instandhaltung

Controlling

Lean Manufacturing

Maschinenbau

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Manufacturing Execution System

ERP-Standard

Adaptive Steuerung

ProduktionsplanungRechnungswesen

Auswertung nach einer Befragung in Produktionsunternehmen wie aktuell uumlblicherweise die

Kennzahlen sind

0 10 20 30 40 50

durchgaumlngig sehr aktuell 20

uumlberwiegend aktuell 22

uumlberwiegend veraltet 19

18

teilweise veraltet 39

46

19

17

2009

2010

2 2 0 1 18

S T U D I E Z U K E N N Z A H L E N I N D E R P R O D U K T I O N

die sich mit Mengen und Zeiten be-

schaumlftigen So beruht etwa der OEE-

Indikator (Overall Equipment Eff ec-

tiveness) auf den drei Kennzahlen

Verfuumlgbarkeit Eff ektivitaumlt und Quali-

taumltsrate und letztere druumlckt in Prozent

aus in welchem Verhaumlltnis die bdquoGut-

mengeldquo zur produzierten Gesamtmen-

ge steht Betriebswirtschaftliche Kenn-

zahlen hingegen werden darin nicht

beruumlcksichtigt und fi nden sich insge-

samt in der Praxis des Produktions-

managements nicht Selbst die kuumlrzli-

che Defi nition der Kennzahlen zu den

MES-Systemen durch den Verband der

deutschen Maschinen- und Anlagen-

bauer ist frei von betriebswirtschaft-

lich orientierten KPIs

Fazit

Produktivitaumltssteigerung wurde im bis-

herigen Sprachgebrauch von MES immer

als eine Verbesserung der Wirtschaft-

lichkeit dargestellt obwohl eine solche

Gleichsetzung angesichts der Vernach-

laumlssigung der Kostenaspekte sachlich

voumlllig falsch ist Insofern beruhen auch

die Produktivitaumltsberechnungen haumlu-

fi g auf spekulativen Annahmen die sich

nicht durch Fakten stuumltzen lassen Daraus

ist der Schluss zu ziehen dass die gaumlngi-

gen MES-Ansaumltze keinen Beitrag zur Stei-

gerung der Wirtschaftlichkeit in der Pro-

duktion leisten koumlnnen Denn wer die

Wertschoumlpfung von Produktionsprozes-

sen berechnen und Kostentreiber besei-

tigen will benoumltigt zwangslaumlufi g deut-

lich weitergehende Methoden So stellt

sich die Frage Wie soll man eine Prozess-

kostenanalyse oder Stoumlrkostenanalyse

durchfuumlhren wenn keine Kostendaten

vorliegen

Zu den Erfordernissen gehoumlrt als Kon-

sequenz beispielsweise eine tatsaumlchliche

Integration der Business- und Produk-

tionsprozesse mit durchgaumlngigen Pla-

nungs- und Steuerungsdaten Ebenso

ist ein Realtime Monitoring durch intel-

ligente Analyse- und Steuerungsinstru-

mente erforderlich damit sich Produkti-

vitaumltshindernisse schneller praumlziser und

fuumlr gezieltere Verbesserungsmaszlignah-

men identifi zieren lassen Dies laumlsst sich

erst mit dem Production-Intelligence-

Ansatz realisieren Er beseitigt das iso-

lierte Selbstverstaumlndnis im Produkti-

onsmanagement und sorgt mit seiner

ganzheitlichen und integrierten Ausrich-

tung fuumlr ein Kostenmanagement wie es

in anderen Organisationsbereichen der

Unternehmen selbstverstaumlndlich ist

Effi ziente Statusanalyse

KPI-Quick-Check

Mit dem KPI-Quick-Check werden in ei-

ner ndash abhaumlngig von der Groumlszlige der Pro-

duktionsstrukturen ndash nur drei- bis fuumlnftauml-

gigen Analyse die gesamten relevanten

Kennzahlen samt ihrer operativen Nut-

zung auf den Pruumlfstand gestellt und aus

den Ergebnissen praktikable Schlussfol-

gerungen gezogen

Die Vorteile des KPI-Quick-Check

bull Die Potenziale zur Kostenminderung

im Produktionsmanagement werden

sichtbar Indem praumlzise analysiert und

dokumentiert wird wo die Staumlrken und

Schwaumlchen des aktuellen Kennzahlen-

systems zu fi nden sind lassen sich ge-

zielt Optimierungsmaszlignahmen starten

bull Einzigartige Bewertungsbasis durch

das PI-Framework Mit dem vom PI In-

stitute auf wissenschaftlicher Basis ent-

wickelten und weltweit bisher ersten

Regelwerk fuumlr das Produktionsmanage-

ment besteht eine exklusive methodi-

sche Grundlage die Ergebnisse von be-

sonderer Guumlte gewaumlhrleistet

bull Uumlberschaubarer Aufwand durch Best-

Practice-Methode Mit dem KPI-Quick-

Check wird ein aufwaumlndiges Pro-

jekt vermieden Vielmehr kommt eine

Best-Practice-Methode zum Einsatz

die durch ein systematisches Verfah-

ren schnell zu belastbaren Ergebnissen

kommt Sie stellen in jedem Fall einen

hohen Wert fuumlr jegliche strategische

Planungen des Unternehmens dar

bull Einfacher Weg in die operative Op-

timierung Die gesamten Ergebnisse

der systematischen KPI-Analyse sind so

angelegt dass unmittelbar und ohne

weitere Zwischenschritte moumlgliche

Maszlignahmen fuumlr eine bedarfsgerechte

Steigerung der KPI-Qualitaumlt gestartet

werden koumlnnen

Verbesserungspotenziale

aktivieren KPI Optimize

Das elementare Steuerungselement zur

Prozessoptimierung ist das KPI-System

das sinnvollerweise auf anforderungsge-

rechten aktuellen und kontinuierlich ge-

nutzten Kennzahlen beruhen sollte KPI

Optimize unterstuumltzt wenn diese Voraus-

setzungen nicht vollstaumlndig erfuumlllt wer-

den koumlnnen Denn dahinter verbirgt sich

ein methodisches Konzept mit dem sich

sowohl einzelne Kennzahlen als auch das

gesamten Kennzahlensystem zielgenau

und wirksam auf eine neue Basis stel-

len lassen Idealerweise knuumlpft dieses

Projekt unmittelbar an einen KPI-Quick-

Check an weil damit eine gesicherte Ba-

sis fuumlr die Optimierungsplanungen ge-

nutzt werden kann

Die Vorteile von KPI Optimize

bull Potenziale zur Effi zienzsteigerung

werden maximal aktiviert Eine aus

dem Regelwerk des PI Institute abge-

leitete Best-Practice-Methodik gewaumlhr-

leistet einen zielgenauen Projektverlauf

mit hohen Nutzenperspektiven fuumlr die

Leistungsqualitaumlt und Wirtschaftlich-

keit in den Produktionsprozessen

bull Schrittweise Umsetzung moumlglich Es

besteht eine groszlige Flexibilitaumlt was die

Projektrealisierung betriff t weil sich die

Optimierungsdynamik durch eine suk-

zessive Vorgehensweise den unterneh-

mensindividuellen Realisierungsbedin-

gungen anpassen laumlsst

bull Langfristige Sicherung der Leistungs-

effi zienz in den Prozessen Die Reali-

sierungsmethode ist so angelegt dass

eine nachhaltige Wirkung erzielt wird

und auch kuumlnftige Veraumlnderungen dar-

in fl exibel abgebildet werden koumlnnen

bull Hoher Return on Investment Infol-

ge des hohen Effi zienzgewinns durch

die KPI-Optimierung wird uumlberdurch-

schnittlich ein signifi kanter wirtschaftli-

cher und qualitativer Nutzen erreicht

KPI-Self-Check

Wo liegen moumlgliche Schwaumlchen

Die Optimierungspotenziale in den Kenn-

zahlensystemen in der Produktion koumln-

nen aumluszligerst vielfaumlltig sein und sind typi-

scherweise von individuellen Beding-

ungen gepraumlgt Der KPI-Self-Check mit

seinen 20 Fragen bietet einen vergleichs-

weise einfachen und pragmatischen An-

satz um durch Identifi kation von Prob-

lembereichen den eigenen Hand-

lungsbedarf tendenziell zu ermitteln

Diesen fi nden Sie in der Praxishilfe die

kostenlos unter praxishilfenpi-iorg be-

stellt werden kann bw

KENNZIFFER DEM22666

n=343 310 Produktionsunternehmen

Quelle Felten Group 2009 2010

2 2 0 1 1 9

P R O Z E S S E O P T I M I E R E N U N D K O S T E N S E N K E N M I T M E S V O N S I E M E N S

AU F D E N bdquoManufacturing Excellence

Daysldquo die am 18 und 19 Mai auf dem Ge-

laumlnde des Elektronik-Werk-Amberg (EWA)

der Siemens AG stattfanden informier-

ten Experten von Siemens sowie Anwen-

der in Praumlsentationen und Fachvortraumlgen

umfassend uumlber die Manufacturing-Exe-

cution-Software-Loumlsung (MES) Bereits

Ende Maumlrz 2011 veranstaltete Siemens

in Toulouse (Frankreich) die ersten bdquoMa-

nufacturing Excellence Daysldquo zur neuen

Simatic-IT-Loumlsung fuumlr bdquoLife Sciencesldquo Houml-

hepunkt waumlhrend der bdquoManufacturing

Excellence Days 2011ldquo in Amberg war die

Live-Vorfuumlhrung der neuen Simatic-IT-

Version fuumlr die bdquodiskrete Fertigungldquo

Der erste Konferenztag wurde eingeleitet

von Spezialisten mit einer Vorstellung der

Simatic IT Praumlsentiert wurden die Potenzia-

le der Manufacturing-Execution-Software-

Loumlsung die in ihrer Standardfunktionalitaumlt

den Anforderungen jeder Industrie ent-

spricht die Produkte entwickelt und nach

den typischen Verfahren und Ablaumlufen der

Prozessindustrie herstellt

Den Nachmittag nahmen interessante

Anwendervortraumlge ein Berichtet wurde

uumlber die Erfahrungen mit dem Einsatz

von Simatic IT wie etwa von Chris Biddle

von Rolls Royce Baher Feiz-Marzoughi

von Siemens Industry oder Clark Dressen

von Dow Kokam sowie Luciano Rastelli

von Iveco

Tag zwei der Veranstaltung war be-

gleitetet von Live-Demos uumlber den Ein-

satz der Simatic-IT aus unterschiedlichen

Branchen beispielsweise in der komple-

xen Fertigung oder integriert in einer

mechatronischen Fertigungslinie

Groumlszligtes Highlight der Veranstaltung

war die gefuumlhrte Werksbesichtigung mit

Schwerpunkt auf dem Einsatz von Simatic

IT in der diskreten Anwendung im Elektro-

nik-Werk-Amberg Hautnah konnte im

Echtzeitbetrieb die Fertigung der spei-

cherprogrammierbaren Steuerungen der

Simatic-Familie erlebt werden Die Beson-

derheit daran Siemens implementierte in

der Surface-Mount-Device(SMD)-Ferti-

gung des EWA die eigene MES-Loumlsung Si-

matic IT ndash kurzum Simatic IT fertigt hier

Simatic Das Ganze natuumlrlich gemaumlszlig dem

Motto bdquoas low as possibleldquo Bereits seit

Ende letzten Jahres sind zwei der Ferti-

gungslinien mit Simatic IT in Betrieb Der

Trend geht zweifellos in eine durchgaumlngi-

ge und wirtschaftliche Automatisierung

das wurde schon damit bestaumltigt dass die

Umstellung auf Simatic IT bereits fuumlr zwei

weitere Linien in Planung ist Durch die

Automatisierung manueller Aktivitaumlten in

der Produktion der Qualitaumltsuumlberwa-

chung und Steuerung nimmt die SMD-

Fertigung im Werk eine besondere Stel-

lung ein Schnell und fl exibel moumlglichst

wenig Ausfallzeiten und gleichzeitig die

Garantie fuumlr gute Produktqualitaumlt ndash das

sind die zentralen Herausforderungen

Die eigene Herstellung lieszlig sich mit der

Einfuumlhrung des neuen Produktionsma-

nagementsystems enorm aufwerten und

fuumlr die Werker dieser Linie ist die Umstel-

lung im Vergleich zu vorher eine enorme

Erleichterung Mit dem neuen MES-Sys-

tem lassen sich nun Aufgaben uumlber Funk-

tionen wie zum Beispiel Betriebsplanung

Reduzierung der Materialbestaumlnde Uumlber-

wachung Schwundaufzeichnung und

-analyse Berechnung von Reserven und

Arbeitsvorgaumlngen Verfolgen der eff ekti-

ven Nutzung von Anlagen und Zustands-

uumlberwachung einfacher umsetzen bw

KENNZIFFER DEM

Manufacturing Excellence Days 2011Auf den diesjaumlhrigen bdquoManufacturing Excellence Daysldquo in Amberg praumlsentierten Experten von Microsoft und Sie-

mens sowie Anwender Informationen fuumlr Kunden Partner und Analysten zu den Themen MES-Trends innovati-

ve Technologien sowie die neue Version von Simatic IT

2 2 0 1 110

O B M A S C H I N E N B AU E R oder Zulie-

ferer Werkzeug- und Formenbauer oder

Seriendreherei Immer mehr mittelstaumln-

dische Fertigungsbetriebe geraten unter

den Druck einer wachsenden Nachfrage

Ein hoher Auftragsbestand und lange Lie-

ferzeiten gelten zwar gesamtwirtschaft-

lich als positive Indikatoren ndash verbessern

jedoch allein kein individuelles Betriebs-

ergebnis Wer mehr Produkte mit glei-

cher oder houmlherer Effi zienz produzieren

will versucht meist seine Kapazitaumlten zu

erhoumlhen Anschaff ung und Implementie-

rung neuer Produktionsmittel sind gerade

dann kein Thema mehr ndash und der Man-

gel an qualifi zierten Fachkraumlften macht

es schwer die Auftragsfl ut zu kanalisieren

Deshalb muumlssen jetzt die vorhandenen

Ressourcen optimal eingesetzt werden

Mensch Maschine Material

Manufacturing-Execution-Systeme kurz

MES sollen Fertigungsplaner dabei un-

terstuumltzen den Uumlberblick uumlber alle Res-

sourcen und Termine der Fertigung zu

behalten Sie bieten maumlchtige Planungs-

werkzeuge mit Simulationsmoumlglichkeiten

nach unterschiedlichen Prioritaumlten Doch

was theoretisch funktioniert schlaumlgt oft

in der Praxis fehl wenn der Planungs- und

Aumlnderungsaufwand die Moumlglichkeiten

des Betriebs uumlbersteigt Deshalb hat die

FAUSER AG aus Gilching bei Muumlnchen ihre

MES-Loumlsung JobDISPO Core auf eine voumll-

lig neue technologische Basis gestellt Die-

se vollstaumlndig auf Microsoft NET-Basis fuumlr

Windows 7 entwickelte Plattform poten-

ziert die Rechenleistung Selbst 100000

Arbeitsfolgen werden in Minuten verarbei-

tet ndash ein Nachtlauf der Planungsauftraumlge

gehoumlrt der Vergangenheit an Innerhalb

von Sekunden werden neue Vorgaben

mit dem aktuellen Planungsstand und

dem tatsaumlchlichen Fertigungsstand abge-

glichen Fertigungsplaner Gruppenleiter

oder Meister werden durch die neue Tech-

nologie wesentlich entlastet Neue Szena-

rien lassen sich auf bestimmte Zeitraumlume

Arbeitsplaumltze oder Maschinen begrenzen

Einfache Freigabe-Routinen sorgen da-

fuumlr dass nur genehmigte Planungsstaumlnde

umgesetzt werden Individuell anpassbare

Workfl ows propagieren die Aumlnderungen

im Betrieb Eine einzige Bildschirmmaske

enthaumllt alle jeweils notwendigen Informa-

tionen und Funktionen Die Entstehung

der Planung laumlsst sich zeitlich zuruumlckverfol-

gen so dass jeder einzelne Schritt plausibel

bleibt Durch voreingestellte Routinen und

abgespeicherte individuell anpassbare Re-

geln legt sich die halb- oder vollautomati-

sche Planung wie ein Handschuh uumlber den

Betrieb ndash und reagiert jederzeit auf manu-

elle Planungseingriff e Alle diese Neuerun-

gen von JobDISPO Core sorgen dafuumlr dass

sich die Fertigungsfeinplanung von Meis-

tern Betriebsassistenten oder Gruppenlei-

tern ausfuumlhren laumlsst Ohne Vorkenntnisse

unterschiedlicher Fertigungsphilosophien

oder Planungsstrategien werden anhand

individueller Arbeitsablaumlufe die taumlglichen

Aufgaben geloumlst Eingeschobene Eilauf-

traumlge Ruumlckstellungen wegen Material-

mangels oder Umplanungen auf andere

Fertigungseinrichtungen koumlnnen Unter-

nehmen nun fehlerfrei durchorganisieren

Alles in einer Bildschirmmaske

Die Auftragsuumlbersicht zeigt sofort an wel-

chen Stellen Handlungsbedarf besteht

welche Auftraumlge nicht termingerecht fer-

tig werden Aufgrund der aktuellen BDE-

P U B L I R E P O R TA G E J O B D I S P O C O R E V O N FA U S E R

Mit individuellen Workflows zum agilen FertigungsmanagementGerade im Mittelstand stehen Schnelligkeit und Flexibilitaumlt der Fertigung immer wieder im Gegensatz zu einer

Kapazitaumlts- Termin- und Produktivitaumltsplanung die zufriedene Kunden und wirtschaftliche Erfolge sichert Das

muss nicht so sein Die FAUSER AG stellt mit JobDISPO Core eine von Grund auf neue technologische Plattform

vor die gerade zu Zeiten hoher Auslastung wesentlich dazu beitraumlgt alle Ressourcen optimal zu verwenden

Dank neuer Rechenzyklen und individueller Workflows reagieren Fertigungsplaner muumlhelos und schnell auf

Anforderungen ndash in kuumlrzester Zeit werden neue Planungsstaumlnde im Betrieb propagiert

V O N W O L F G A N G S T O C K

Die Suche nach Ter-

minproblemen fuumlhrt

zu rot markierten Er-

gebnissen

2 2 0 1 1 11

P U B L I R E P O R TA G E J O B D I S P O C O R E V O N FA U S E R

Ruumlckmeldungen erkennt man auch wel-

che Auftraumlge bereits begonnen wurden

und wie sich die allgemeine Terminsitu-

ation darstellt Komplexe Projekte wer-

den genauso abgebildet wie einstufi ge

Erzeugnisse Waumlhlt man den betreff en-

den Auftrag an werden alle Arbeitsgaumlnge

angezeigt Ein Zeitstrahl verdeutlicht den

geplanten Durchlauf Zur Optimierung

betrachtet der Benutzer die ausgewaumlhl-

ten Arbeitsgaumlnge in der grafi schen Plan-

tafel Dort gewinnt er den Uumlberblick uumlber

die Kapazitaumlten der Fertigungsstaumltte Per

Drag and Drop verschiebt er nun einzelne

Arbeitsgaumlnge ndash und sofort wird aufgrund

des gewaumlhlten Workfl ows ein neues Pla-

nungsszenario erstellt Ebenso einfach

lassen sich Engpaumlsse an bestimmten Ar-

beitsplaumltzen beseitigen Fremdvergaben

simulieren oder neue Auftraumlge priorisie-

ren Als weitere Moumlglichkeiten der Planta-

fel koumlnnen Kapazitaumltserhoumlhungen durch

die Eingabe der Uumlberstunden durchge-

fuumlhrt oder Arbeitsgaumlnge gesplittet wer-

den um Kapazitaumltsluumlcken an bestimmten

Maschinen zu fuumlllen

Automatische Terminierung

Diese einfachen sofort in der Plantafel-

Ansicht verfuumlgbaren Eingriff smoumlglich-

keiten werden ergaumlnzt durch automati-

schen Komfort Mit der automatischen

Terminierung lassen sich alle Arbeits-

folgen fuumlr eine erste Grobplanung auf

die geeigneten Arbeitsplaumltze verteilen

Durch die Eingabe von Start- und Endter-

minen kann die automatische Planung

mit der vorhandenen manuellen kombi-

niert werden Eine Netzplandarstellung

erleichtert die Bearbeitung komplexer

mehrstufi ger Projekte An jeder Stelle der

Bildschirmmaske lassen sich weitere auf

den Kontext bezogene Informationen

einblenden Die Auslastung bestimmter

Ressourcen Terminkollisionen und Still-

staumlnde aufgrund fehlenden Materials

oder von Stoumlrungen ist in uumlbersichtlichen

grafi schen Auswertungen abrufbar

Deutliche Effi zienzsteigerungen

Alle am Fertigungsprozess beteiligten

Mitarbeiter und Manager behalten staumln-

dig den Uumlberblick uumlber die aktuelle Situ-

ation und nutzen JobDISPO gezielt um

Veraumlnderungen herbeizufuumlhren Vordefi -

nierte individuell anpassbare Routinen

und Workfl ows fassen bestimmte im-

mer wieder benoumltigte Planungsschritte

zusammen Sie koumlnnen einfach erneut

aufgerufen werden und ersparen da-

mit zahlreiche Eingaben Eine hohe Pla-

nungssicherheit auch bei kurzfristigen

Aumlnderungen laumlsst den gesamten Betrieb

aufatmen Fehler und Effi zienzverluste

werden vermieden Belastungen durch

hohen Auftragsdruck werden durch pro-

fessionelle Planung in Erfolgserlebnisse

uumlberfuumlhrt Damit die Planung mit der Si-

tuation in der Fertigung uumlbereinstimmt

muss man Ist-Daten uumlber den aktuellen

Arbeitsfortschritt wie in einem Regel-

kreis in neue Planungsrunden einbezie-

hen Diese Echtzeitdaten aus der Produk-

tion werden in JobDISPO Core ebenso

einfach erhoben Fuumlr bestimmte Rollen

und Arbeitsplaumltze lassen sich angepass-

te Erfassungsmasken vorlegen Sie er-

halten nur die Felder und Informationen

die auch benoumltigt werden So kann man

verschiedenste Erfassungsstrategien ein-

fach zu einem Gesamtsystem verbinden

Ob einzelne Werker mehrere Maschinen

bedienen nur Lager- und Entnahmebu-

chungen durchfuumlhren sollen oder kalku-

latorisch verschiedenen Bereichen zuge-

ordnet sind ndash jeder Benutzer sieht nach

seiner Anmeldung nur die fuumlr ihn rele-

vante Erfassungsmaske

Neue MES-Generation

Mit JobDISPO Core hat die FAUSER AG

ein Manufacturing-Execution-System

geschaff en das mittelstaumlndischen Be-

trieben und einzelnen Bereichen von

Groszligunternehmen die Transparenz und

Produktivitaumlt verleiht die im internatio-

nalen Wettbewerb unerlaumlsslich sind Dar-

uumlber hinaus ist das System selbst so intel-

ligent fl exibel und informativ geworden

dass jeder Fertigungsbetrieb damit auf

Anhieb seine Prozesse verbessern kann

Die FAUSER AG praumlsentiert JobDISPO

Core auf der EMO (19 bis 24 September)

in Hannover in Halle 25 Stand J 33 r t

Wolfgang Stock ist Entwicklungsleiter bei der

FAUSER AG in Gilching bei Muumlnchen

KENNZIFFER DEM22754

In der Plantafel

lassen sich die

Arbeitsgaumlnge per

Drag and Drop

bewegen

Aussagekraumlftige

Daten werden

uumlbersichtlich prauml-

sentiert

Individuell an-

passbare Work-

fl ows erleichtern

die Fertigungs-

feinplanung

Bilder Fauser AG

2 2 0 1 112

N I C H T E R S T seit der TS 16949 planen

die Betriebe ihre Produktionsprozesse bis

ins kleinste Detail planen die Reaktion auf

Abweichungen planen fuumlr Notfaumllle pla-

nen Sicherung und Lenkung der Produk-

trealisierung planen die Anpassung und

die Planung der Prozesse Von der Produk-

tionsplanung uumlber das Qualitaumltsmanage-

ment bis hinab zur Feldebene der An-

triebe und Sensoren lenken und sichern

Regelkreise die Produktrealisierung Die-

se Regelkreise erfassen Produktionsdaten

entweder kontinuierlich oder in einem

Abstand der uumlber statistische Modelle

bestimmt wird beispielsweise SPC In der

Automatisierungs- und Leitebene werden

die eingestellten Parameter und gemes-

senen Daten sowie die Ruumlckmeldungen

der Feldgeraumlte Maschinen und Leitrech-

ner dezentral erfasst genutzt und teilwei-

se zu Informationen etwa Kennzahlen

KPI verdichtet Oberhalb der Automati-

sierungsebene realisieren Informationen

Vorgaben Anweisungen und Auftraumlge

den Produktionsprozess Das erscheint

als luumlckenlose Erfassung des Betriebsge-

schehens ist aber nur eine zweckgerich-

tete Datensammlung mit einer Fuumllle von

unterschiedlichen Zielsetzungen aus der

nur mit Muumlhen relevante Informationen

im Konfl iktfall gewonnen werden

Die Anweisungen und Ruumlckmeldungen

zwischen Werkern Schichtfuumlhrern und

Planern werden in den Betrieben detail-

reich dokumentiert und archiviert Dazu

gehoumlren zum Beispiel die Auftragsdaten

die Qualitaumltsdaten die Faumlhigkeiten und

der Einsatz der Pruumlfmittel Werkzeuge und

Maschinen Werden uumlber Barcode-Scanner

oder RFID-Empfaumlnger die Seriennummern

vereinzelter Teile durch die Fertigung ver-

folgt dann koumlnnen die Lose und Chargen

in Bewegungsprofi le fuumlr Einzelteile und

Baugruppen aufgeloumlst werden Doch in

dieser Datensammlung hinterlassen die

bisher unbekannten

Fehler die Ruumlckrufkos-

ten verursachen und

fuumlr die eine Traceability-

Software betrieben wird

gerade keine Spur sonst

waumlren es ja bekannte

Fehlerquellen die das Qualitaumltsmanage-

ment uumlberwacht zum Beispiel Warenein-

gang fuumlr Rohstoff e und Vorprodukte Er-

gebnisse von Bearbeitungsschritten und

Montagen Faumlhigkeiten von Maschinen

Werkzeugen und Pruumlfmitteln

Die bekannten Fehler erkennt die Pro-

duktion nach Plan und begegnet ih-

nen mit geeigneten Maszlignahmen Die

unbekannten Fehlerquellen erkennen

Menschen nachtraumlglich als bisher unbe-

achtete Zusammenhaumlnge Fuumlr diesen Er-

kenntnisschritt brauchen die Menschen

relevante und gesicherte Informationen

Um die Informationsqualitaumlt zu sichern

gibt es leistungsfaumlhige Werkzeuge zur

Datensammlung und Aufbereitung zur

Informationsverdichtung und zur Be-

reitstellung Die Auswahl der relevanten

Informationen ist ungleich anspruchs-

voller denn es soll ja etwas bisher Un-

bekanntes erkannt werden Die Siche-

rung des gesamten Betriebsgeschehens

in einer Datenbank verlagert diese Ar-

beit nur in einen unguumlnstigen Zeitpunkt

Wirtschaftlicher und erfolgreicher ist es

wenn der Betrieb sein Erfahrungswissen

nutzt und im Vorgriff eine Auswahl po-

tenziell relevanter Informationsquellen

fuumlr die kommende Fehlersuche triff t

Qualitaumltskosten deutlich senkenTraceability-Software schuumltzt vor ausufernden Ruumlckrufkosten und drohender Produkthaftung das behaupten

die Softwareanbieter seit Jahren Wenn die Software den Materialfluss rekonstruiert ndash von einem fehlerhaften

Produkt bis zu einer Fehlerquelle und von dort ausgehend bis zur Charge fuumlr den Ruumlckruf ndash dann waumlre die Leis-

tung vollbracht Ist die Fehlerquelle bekannt ist das eine willkommene Rationalisierung Aber gerade die Fehler-

suche ist aufwaumlndig und muss schnell zum Erfolg fuumlhren damit die Ruumlckrufkosten moumlglichst gering ausfallen

Und dabei geht es um unbekannte Fehlerquellen die noch nicht in der FMEA stehen um Zustaumlnde die noch kei-

ne Parameter in der SPC oder bei den Faumlhigkeiten sind um Werte der kein Leitrechner und keine Maschinen-

steuerung bisher als kritisch bewertet Erst wenn es gelingt die Ursachen fuumlr einen bislang unbekannten Fehler

schneller sicherer und praumlziser zu finden dann werden die Ruumlckrufkosten geringer ausfallen

V O N S V E N O R I M M E L S P A C H E R

T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

Erst wenn es gelingt die Ursachen fuumlr einen

bislang unbekannten Fehler schneller siche-

rer und praumlziser zu fi nden dann werden die

Ruumlckrufkosten wirklich geringer

Sven O Rimmelspacher wurde 2006 zum

Geschaumlftsfuumlhrer der Pickert amp Partner

GmbH bestellt 2007 stieg er als einer

von drei Gesellschaftern ein und uumlber-

nahm Anfang 2009 die Mehrheit der An-

teile Er ist heute hauptverantwortlich fuumlr

Produkt- und Marketingstrategien

2 2 0 1 1 13

T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

In der FMEA erfasst der Betrieb die be-

kannten Fehler Ursachen und Auswir-

kungen und ihren meist komplexen Zu-

sammenhang Daraus werden Pruumlfplaumlne

abgeleitet die alle bekannten Fehler ver-

meiden Der Betrieb ist bestrebt die Pro-

duktivitaumlt zu steigern und gleichzeitig

die Qualitaumltskosten zu senken Es ist Ziel

der statistischen Prozesskontrolle die

fuumlr das geforderte Qualitaumltsniveau not-

wendige Anzahl der Pruumlfungen zu mini-

mieren Weil hier die Pruumlfdichte und die

Merkmale ohne Schranken vergroumlszligert

werden koumlnnen genau deswegen ist es

sehr unwahrscheinlich auf diesem Weg

relevante Informationen fuumlr eine kom-

mende Fehlersuche zu gewinnen ndash ganz

abgesehen von den damit verbundenen

schrankenlosen Qualitaumltskosten Eine viel

bessere Quelle fuumlr relevante Informatio-

nen ist die Automatisierungsebene

Die Qualitaumltssicherung pruumlft das Ergeb-

nis eines Bearbeitungsschritts die Auto-

matisierung muss ihn vollziehen Fuumlr die-

sen Vollzug nutzt die Automatisierung eine

Fuumllle von Soll-Werten und Ist-Zustaumlnden

Die Masse dieser Informationen bleibt in

den Maschinen und Feldgeraumlten verbor-

gen etwa der Ohmsche Widerstand eines

Thermoelements vor dem Wandler Doch

viele Informationen sind aus Sicht der Her-

steller der Feldgeraumlte Maschinen und An-

lageninfrastruktur so bedeutend dass sie

an Schnittstellen fuumlr die Uumlberwachung und

Steuerung technischer Prozesse bereitste-

hen (SCADA Supervisory Control and Data

Acquisition) Durch die immer groumlszligere Ver-

breitung von OPC-faumlhigen Maschinen und

Automatisierungsgeraumlten wird SCADA zu-

nehmend unabhaumlngig von den groszligen

Herstellern und erfasst immer groumlszligere Teile

der Herstellungsprozesse in

den Betrieben OPC (Object

Linking and Embedding for

Process Control) wird dort

eingesetzt wo Feldgeraumlte

und Maschinen verschiede-

ner Hersteller ein gemein-

sames fl exibles Netzwerk

bilden

Uumlber OPC hat auch eine

Traceability-Loumlsung Zugriff

auf viele Information aus

der Automatisierungsebe-

ne Aus diesem umfang-

reichen Angebot kann ein

Betrieb die nach seiner Ein-

schaumltzung relevanten Infor-

mationen fuumlr die kuumlnftige

Suche nach unbekannten

Fehlerquellen auswaumlhlen

erfassen bewerten ver-

dichten und bei Bedarf gezielt bereitstel-

len Ein bekannter Automobilzulieferer

hat in seinen Werken in Frankreich in der

Tschechischen Republik in Mexiko und

in China bereits eine Traceability-Loumlsung

die uumlber die Qualitaumlts- und Produktions-

daten hinaus fuumlr jedes Teil von jedem

durchlaufenen Bearbeitungszentrum die

eingestellten Prozessparameter die ein-

gesetzten Werkzeuge die gemessenen

Maschinenzustaumlnde und die Ruumlckmel-

dungen der Steuerprogramme erfasst

Die Kundenreklamation ist nicht nur An-

sporn sie ist auch eine unverzichtbare

Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbes-

serungsprozess der Betriebe Denn Re-

klamationen praumlzisieren die Spezifi katio-

nen und verbessern die statistischen

Modelle Gibt eine Reklamation den Hin-

weis auf einen bisher unbekannten Feh-

ler dann rekonstruiert die Traceability-

Loumlsung ausgehend von der

Seriennummer den Produktionszeit-

punkt den vereinzelten Teilestamm und

die Produktionsstrecke Zur Kontrolle

werden fuumlr diese Produktionsstrecke alle

vorhandenen Qualitaumlts- Produktions-

und Auftragsdaten aus dem Datenbe-

stand zusammengefuumlhrt und fuumlr die Feh-

lersuche bereitgestellt Von besonderem

Interesse ist dabei der Soll-Ist-Vergleich

der vollstaumlndigen Plandaten Produkti-

onslenkungsplan Prozessplan Steue-

rungsprogramme und Steuerungspara-

meter So kann ein menschliches

Versagen fruumlhzeitig ausgeschlossen wer-

den Fuumlr die eigentliche Fehlersuche wer-

den dann die Plandaten den Ruumlckmel-

dungen der Feldgeraumlte Maschinen und

Leitrechner gegenuumlbergestellt Werden

neue Fehlerquellen erkannt dann erwei-

tert der Betrieb die FMEA und optimiert

die Fertigungsprozesse und Pruumlfplaumlne

Auf diesem Weg verbessert eine Tracea-

bility-Loumlsung die Fehlersuche und er-

moumlglicht eine Chargenbestimmung in

bisher unerreichter Schaumlrfe Praumlzision

und Geschwindigkeit bw

KENNZIFFER DEM22663

Uumlber OPC hat eine Traceability-Loumlsung einen standardisierten Zugriff auf viele Informationen

aus der Automatisierungsebene OPC (Object Linking and Embedding for Process Control) wird

dort eingesetzt wo Feldgeraumlte und Maschinen verschiedener Hersteller ein gemeinsames fl e-

xibles Netzwerk bilden Bilder Pickert amp Partner

Die Kundenreklamation ist nicht nur Ansporn sie ist auch eine unver-

zichtbare Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbesserungsprozess

der Betriebe Denn Reklamationen praumlzisieren die Spezifi kationen

verbessern die statistischen Modelle und geben Hinweise auf bisher

unbekannte Fehler

2 2 0 1 114

DIE HERSTELLENDE Industrie gehoumlrt tra-

ditionell nicht zu den Bereichen in der sich

technische und technologische Neuerun-

gen besonders schnell durchsetzen erst

recht nicht wenn diese Neuerungen den

Weg uumlber die Unterhaltungsindustrie und

den privaten Bereich genommen haben

Zu groszlig ist die Sorge um die Sicherheit der

Produktion selbst und der kritischen Daten

die im Herstellprozess eine wichtige Rol-

le spielen So ist es auch heute noch keine

Seltenheit dass man in Produktionsunter-

nehmen eine strikte Trennung von Offi ce-

Anwendungen und Systemen zur Prozess-

und Produktionsfuumlhrung anwendet

Waumlhrend in den Verwaltungen die meis-

ten Geschaumlftsprozesse zumindest IT-ge-

stuumltzt ablaufen und Systeme etabliert sind

mit denen diese Prozesse abgebildet wer-

den werden in den allermeisten Produkti-

onsstaumltten viele relevante Ablaumlufe nach wie

vor manuell und ohne durchgaumlngige Hilfe

von IT-Systemen abgewickelt

Manuelle Geschaumlftsprozesse

Klassische ERP-Systeme unterstuumltzen die

kommerziellen Geschaumlftsprozesse und de-

fi nieren produktionsrelevante Informatio-

nen wie Auftraumlge Rezepte und Arbeitsab-

laumlufe fuumlr die Durchsetzung der Produktion

Haumlufi g werden diese Informationen in Pa-

pierform an die Abteilungen weitergege-

ben die fuumlr die Produktion verantwortlich

sind Die Arbeitspapiere enthalten alle fuumlr

die Bearbeitung notwendigen Daten und

Ablaumlufe Die Arbeitsvorbereitung plant

dann ndash oft nicht adaumlquat IT-gestuumltzt ndash die

Vorgaben fuumlr die Mitarbeiter in den Anla-

gen ein

Diese erhalten bdquoLaufpapiereldquo mit denen

Schritt fuumlr Schritt die manuellen Produk-

tionsschritte abgearbeitet werden Dabei

muumlssen die Mitarbeiter an unterschiedli-

chen Systemen Parameter Sollwerte und

andere Daten eingeben die als Vorgabe

auf dem Papier notiert sind Dazu kommen

Ruumlckmeldungen die auf Visualisierungs-

systemen dargestellt und zu bestimmten

Zeiten auf dem bdquoLaufzettelldquo protokolliert

werden muumlssen Nachdem ein Laufzettel

vollstaumlndig ausgefuumlllt ist gelangt er ndash meis-

tens deutlich verzoumlgert zur Produktion

ndash wieder zu den Bearbeitern die das Ge-

schaumlftssystem mit den Daten fuumlttern

Auch die regelmaumlszligige Wartung und In-

standhaltung der Anlagen und Maschinen

ist ein kritischer Faktor Oft ist eine moumlg-

lichst hohe Gesamtanlagenverfuumlgbarkeit

(OEE) ein wesentliches Geschaumlftsziel eines

Produzenten Um dieses Ziel sicherzustel-

len werden tagtaumlglich Wartungsaktivitaumlten

geplant und durchgefuumlhrt Neben automa-

tisierten Wartungsaktivitaumlten sind in einem

Produktionsbetrieb in aller Regel eine Rei-

he von Pruumlfungen und Instandhaltungs-

maszlignahmen manuell durchzufuumlhren Hier

gilt in gleicher Weise die vorgenannte Pro-

blematik der Medienbruumlche Waumlhrend im

Businesssystem oder im Wartungsma-

nagementsystem alle Aktivitaumlten geplant

und ruumlckgemeldet werden koumlnnen sind

die Instandhalter meist mit Papier und Blei-

stift auf dem Weg durch die Produktions-

anlagen Neben den Fehlermoumlglichkeiten

durch Mehrfacheingaben und Ablesefeh-

ler kann bei dieser Form der Bearbeitung

keine verlaumlssliche Ruumlckverfolgung der Tauml-

tigkeiten stattfi nden Die verspaumlteten und

teilweise fehlerhaften Buchungen fuumlhren

so zwangslaumlufi g zu Qualitaumltsproblemen

Falschinterpretationen der Lagerbestaumlnde

oder fehlenden Ersatzteilen Der gesamte

Produktionsablauf wird beeintraumlchtigt und

hohe Kosten fuumlr Lagerhaltung und Produk-

tionsausfaumllle verursacht

Medienbruumlche vermeiden

Dabei sind es einfache Veraumlnderungen

die in einer Produktionsanlage zu besserer

Qualitaumlt und Auslastung beitragen koumlnnen

Mit einem mobilen Workfl owmanagement-

system ndash mit heutiger Technik auf einem

industrietauglichen Handheld genauso

lauff aumlhig wie auf einem guumlnstigen Smart-

phone oder einem modernen Tablet ndash las-

sen sich nahezu alle denkbaren manuellen

Geschaumlftsprozesse IT-gesteuert und ohne

In die Produktion mit Mobile Apps Noch vor nicht allzulanger Zeit wurden sie von vielen Managern in der Geschaumlftswelt als Spielzeug abgetan Heu-

te sind Smartphones und Apps schon laumlngst nicht mehr aus der Geschaumlftswelt wegzudenken Welcher Manager

geht noch auf Reisen ohne staumlndig uumlber E-Mail auf dem Laufenden zu sein Wer nutzt nicht die allgegenwaumlrtigen

kleinen Helfer fuumlr die Kommunikation mit dem eigenen Unternehmen Geschaumlftspartnern und Kunden Keine

Frage die mobile Revolution ist in vollem Gange und sie haumllt auch Einzug in die Produktionsindustrie

V O N M I C H A E L F A T U M

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

Administrations-

anwendung Die

Konfi guration

der manuellen

Arbeitsablaumlufe

erfolgt menuuml-

gefuumlhrt in der

Administrations-

anwendung

2 2 0 1 1 15

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

M e d i e n b r uuml c h e

bearbeiten Vor-

gabedaten und

A r b e i t s a b l auml u f e

werden direkt aus

dem Business-

system oder dem

Produktionsma-

nagementsystem an das Mobilgeraumlt uumlber-

tragen sinnvollerweise zusammen mit

zusaumltzlichen qualitaumlts- oder sicherheits-

verbessernden Aktivitaumlten die direkt in die

Geschaumlftsprozesse eingebunden werden

Damit laumlsst sich etwa auszuschlieszligen dass

ein Instandhalter seine Aufgaben am fal-

schen Geraumlt ausfuumlhrt weil uumlber das Mobil-

geraumlt mittels RFID- oder Barcodescan Fo-

toerkennung oder Lokalisierung vor jedem

Arbeitsgang automatisch gepruumlft werden

kann ob sich der Benutzer am richtigen

Ort befi ndet Und natuumlrlich kann der Be-

arbeiter zu jedem Arbeitsgang zusaumltzliche

Informationen wie Bedienungsanleitung

oder Montagehinweise erhalten um die

Arbeit qualitativ hochwertiger ausfuumlhren

zu koumlnnen Ruumlckmeldungen von Taumltigkei-

ten Materialien usw koumlnnen uumlber die Tas-

tatur des Mobilgeraumltes oder durch andere

Hilfsmittel etwa einem geraumlteinklusiven

Barcodescanner erfasst werden

Online-und Offl ine-Verbindung

Befi ndet sich der Benutzer des Mobilgerauml-

tes in einem durch das jeweilige Netz ab-

gedeckten Bereich (zum Beispiel WLAN

UMTS EDGE LAN usw) so kann er zusaumltz-

liche Informationen uumlber den Status des

Geraumltes Trends und Parameter zur Bear-

beitungszeit aus dem Onlinesystem (etwa

direkt aus einem Prozessrechner) auf dem

Mobilgeraumlt zur Anzeige bringen Viele Be-

reiche in Produktionsanlagen sind jedoch

nicht an das Onlinenetz angebunden weil

es sich um besonders gesicherte Bereiche

explosionsgeschuumltzte Zonen oder weitlaumlu-

fi ge Areale handelt Damit auch in diesen

Bereichen Mobilgeraumlte zum Einsatz kom-

men koumlnnen muumlssen diese uumlber eine eige-

ne Datenbank verfuumlgen uumlber die waumlhrend

des Offl ineaufenthaltes alle Daten zwi-

schengespeichert werden Sobald der Be-

nutzer wieder in einen netzabgedeckten

Bereich kommt muss eine automatische

oder benutzerinitiierte Datenreplikation

zur zentralen Datenbank erfolgen

Kennzahlen ndash immer und uumlberall

Manager von Produktionsanlagen benouml-

tigen Kennzahlen um ihre Produktion

verlaumlsslich zu betreiben So muumlssen sie

staumlndig uumlber die Auslastung und Verfuumlg-

barkeit der Anlagen informiert sein um

bei Engpaumlssen sofort zu einer Entschei-

dung faumlhig zu sein Durch Echtzeitanbin-

dung an die Produktionsanlagen kann

jederzeit an jedem Ort und unverzuumlglich

nach dem Eintreten eines Ereignisses re-

agiert werden Das schaff t Vertrauen und

Sicherheit fuumlr die Produktion

Mobility in der Produktion

Das Gieszligener Softwareunternehmen ad-

venco Consulting GmbH ist Full-Service-

Dienstleister im Bereich Manufacturing

IT und unterstuumltzt mit seinen Produkten

und Dienstleistungen die Kunden dabei

ihre Produktionsprozesse zu verbessern

und leistungsfaumlhiger zu machen Eine we-

sentliche Rolle spielen dabei die hier bei-

spielhaft genannten Komponenten key-

2operate und key2value um manuelle

Aktivitaumlten in der Produktion zu automa-

tisieren Dabei versorgt die Business-App

bdquokey2valueldquo Entscheider ortsunabhaumlngig

mit allen wichtigen Informationen und

Kennzahlen der Produktion

Durch eine Reihe repraumlsentierender Dar-

stellungen auf dem Mobilgeraumlt koumlnnen kri-

tische Kennzahlen Alarme Tachometeran-

zeigen usw in Echtzeit angezeigt und bei

Auff aumllligkeiten beispielsweise Trends ver-

glichen werden Um ein komplettes Bild

uumlber den Zustand der Produktion zu er-

halten greift das System direkt auf ein Ma-

nufacturing-Intelligence-System uumlber ein

bdquoUnifi ed Production Modelldquo zu Damit sind

alle Daten und Werte abrufbar die im Busi-

ness-Intelligence-System (BI EMI) bereits

angelegt und berechnet wurden Die ein-

fache Konfi guration direkt auf dem Mobil-

geraumlt erlaubt Ad-hoc-Dashboards um auch

Informationen in Relation zu sehen fuumlr die

keine vorkonfi gurierten Reports vorliegen

Mit der App key2operate koumlnnen nahezu

beliebige manuelle Geschaumlftsprozesse erstellt

und mit industrietauglichen mobilen Geraumlten

wie Handhelds mit Barcode- oder RFID-Scan-

ner Tablets Smartphones usw automatisiert

werden Der Ersteller der Ablaumlufe hat die Moumlg-

lichkeit manuelle Aktivitaumlten auf einfache Wei-

se als Workflow vorzugeben Zunaumlchst defi-

niert er die Datenbankstruktur und eliminiert

damit von vorneherein komplexe Schnittstel-

lendefinitionen Im zweiten Schritt legt der

Designer fest auf welche Weise dem spaumlteren

Benutzer die Daten auf dem Bildschirm visu-

alisiert werden und wie der Workflow-Ablauf

zu bedienen ist Zum Schluss wird der Ablauf

durch die Sequenzierung der Menuumls festge-

legt So kann ohne IT-Kenntnisse eine unbe-

grenzte Anzahl von Workflows erzeugt und

angepasst werden

Die grafi sch erstellten Arbeitsablaumlufe

werden gemeinsam mit der passenden

Grafi kdarstellung auf die Mobilgeraumlte gela-

den und als digitale Arbeitsanweisungen

uumlbergeben Gleichzeitig koumlnnen Anleitun-

gen Fotos oder Dokumentationen zu den

Ablaumlufen hinzugefuumlgt werden um Aufga-

ben gezielt zu erlaumlutern und fuumlr eine fehler-

freie Bearbeitung zu sorgen Uumlber manuelle

Eingabe Scannen von Barcodes oder RFID-

Tags werden Anlagen und Geraumlte identifi -

ziert und Ruumlckmeldungen zum Abarbei-

tungsstatus erfasst Gegebenenfalls koumlnnen

wichtige Parameter waumlhrend des Arbeits-

ablaufes direkt visualisiert und uumlberwacht

werden Uumlber einen Task Scheduler koumlnnen

die Arbeitsablaumlufe geplant werden um sie

auf dem richtigen Endgeraumlt online oder off -

line abarbeiten zu lassen Durch die Einbin-

dung der manuellen Prozesse in die IT-Um-

gebung werden die Aktivitaumlten verlaumlsslicher

und nachvollziehbar Sie koumlnnen geplant

und uumlberwacht werden und verbessern die

Arbeits-und Produktionsqualitaumlt bw

KENNZIFFER DEM22665

Maskeneditor Die Visualisierungsoberfl aumlche der Mo-

bilgeraumlte kann mit dem Maskeneditor frei zusammen-

gestellt werden Bilder advenco Consulting

iPhone Selbst zu-

sammengestell-

te Dashboards fuumlr

iPhone und iPad

key2operate

Client Indus-

trietaugliche

Menuumldarstel-

lung fuumlr Mo-

bilgeraumlte

2 2 0 1 116

M I T S E I N E N Freunden weltweit rund

um die Uhr zu kommunizieren Videos

und Fotos auszutauschen oder sich per

Smartphone-App aktuell uumlber Fuszligball-

Zwischenspielstaumlnde zu informieren

stellt fuumlr die iPhoneiPad-Generation

keine groszlige Herausforderung dar Die

Leichtigkeit der Informationsbeschaf-

fung gepaart mit Lifestyle-Anspruumlchen

entspricht der heutigen Normalitaumlt eine

Normalitaumlt die das private Leben be-

herrscht allerdings in der industriellen

Umgebung noch Platz fuumlr Innovationen

bietet Dass auch Produktionsunterneh-

men von der Leichtigkeit der Informati-

onsbeschaff ung profi tieren koumlnnen ist

unbestritten Langfristiges Planen und

Beobachten von Marktentwicklungen

sind oftmals nicht mehr moumlglich Unter-

nehmensrelevante Entscheidungen muumls-

sen kurzfristig getroff en werden Damit

Entscheidungsgrundlagen auch dann

zur Verfuumlgung stehen wenn man sie be-

noumltigt ist der ortunabhaumlngige Zugriff auf

aktuelle Produktionskennzahlen oder

Kennzahlenanalysen unumgaumlnglich Der

Informationszugriff sollte sich einfach

mobil und fl exibel gestalten Der Einsatz

moderner Hardware hohe Performance

und absolute Zugriff sicherheit sind wei-

tere Anforderungen an ein intelligentes

Informationssystem

Aus den Daten die

richtigen Schluumlsse ziehen

Business-Intelligence-Softwaresysteme

kurz BI-Systeme unterstuumltzen die logische

und physische Konsolidierung inhomoge-

ner Datenquellen Das heiszligt Informationen

werden erfasst logisch verknuumlpft und auf-

bereitet Schlussendlich liefern BI-Systeme

die gewuumlnschten Entscheidungsgrundla-

gen fuumlr die Entscheidungstraumlger BI-Syste-

me bedienen sich der Daten bereits eta-

blierter Unternehmenssoftwareloumlsungen

So bieten ERP- (Enterprise-Resource-Plan-

ning-) oder MES-(Manufacturing-Executi-

on-) Systeme eine operative Datengrund-

lage zur Ermittlung von Kennzahlen oder

zum Erstellen von Analyse-Charts

Der Erfolg von Business Intelli-

gence liegt in der technischen

Umsetzung

Nur eine technisch saubere Loumlsung die in

der Anwendung auch Spaszlig macht wird

zum gewuumlnschten Erfolg fuumlhren Beschaumlf-

Mobiler Zugriff auf aktuelle Produktionsdaten

Business Intelligence uumlberwindet die organisatorische Grenze von der Geschaumlftsebene

in den Shopfloor Meister und Produktionsleiter koumlnnen bei Meetings direkt auf aktuelle

Kennzahlen und Analyse-Charts aus der Produktion zuruumlckgreifen Ausgedruckte Excel-

Tabellen oder handschriftliche Journalbuumlcher gehoumlren der Vergangenheit an

V O N I N G C H R I S T I A N E R L I N G E R

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

Business Intelligence nach dem Selbstbedienungsprinzip liegt im Trend Einfach und fl exibel

Charts zusammenstellen und aktuelle Auswertungen visualisieren

Mit einer mobilen Anwen-

dung lassen sich ortsun-

abhaumlngig und in Echtzeit

Kennzahlen Analysen und

Prozesszustaumlnde abrufen

2 2 0 1 1 17

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

tigt man sich mit Unternehmensdaten

wird man schnell erkennen koumlnnen dass

sehr groszlige Datenmengen und eine hohe

Abhaumlngigkeitskomplexitaumlt zutage treten

werden Performance ist daher der Schluumls-

sel zum Erfolg In-Memory-Technologien

bieten heute die entsprechenden Moumlg-

lichkeiten hoch-performante Datenzugrif-

fe zu realisieren Dabei werden Informati-

onen aus Datenbanken nicht mehr von

der Festplatte gelesen sondern in einem

Arbeitsspeicher vorgehalten Antwortzei-

ten unter einer Sekunde sind so realisier-

bar Analyse-Ergebnisse und Kennzahlen

lassen sich in Echtzeit berechnen und vi-

sualisieren Mobile Anwendungen spielen

dabei eine wichtige Rolle Bei kritischen

Unternehmensdaten wird allerdings die

Sicherheit nach wie vor im Vordergrund

stehen Denn was passiert mit den Daten

aus dem Arbeitsspeicher bei einem Ser-

ver-Crash Wie weit sind die technischen

Loumlsungen fortgeschritten um in einer

ausschlieszliglichen In-Memory-Anwendung

beim Crash keine Daten zu verlieren Fra-

gen die durchaus berechtigt sind und in

der Fachwelt sehr diff erenziert diskutiert

werden Oftmals sind Marketingsansaumltze

der groszligen Hersteller ausschlaggebend

fuumlr geaumluszligerte Meinungen

Der Industrieanwender wird die

Richtung vorgeben

Schlussendlich wird der Kunde ent-

scheiden wie er seine Datenverarbei-

tung kuumlnftig erledigen moumlchte Fakt ist

dass hohe Anspruumlche an Bedienkomfort

und Datensicherheit gestellt werden In

Fachkreisen wird daher haumlufi ger daruumlber

gesprochen warum nicht beide Tech-

nologien In-Memory und klassisches

Datawarehousing in Kombination zum

Einsatz kommen koumlnnen So genannte

hybride Technologien zeichnen sich ab

Dabei werden die Daten weiterhin in re-

lationalen Datenbanken geschrieben die

Zugriff sdaten allerdings im Cache vorge-

halten Somit werden die Zugriff e auf die

Datenbank verhindert aber die Informa-

tionen trotzdem in die Datenbank ge-

schrieben Enorm verkuumlrzte Zugriff szei-

ten ohne dabei die Datensicherheit aus

dem Auge zu verlieren sind so moumlglich

Moderne Softwarehaumluser stellen

sich der Herausforderung

Agilitaumlt ist eine Eigenschaft die die Zu-

kunft der Produktionsunternehmen in Eu-

ropa mit beeinfl ussen wird Dafuumlr ist eine

entsprechende Softwareunterstuumltzung

notwendig Business Intelligence ist heute

bei vielen Unternehmens-Softwareloumlsun-

gen ein Thema So auch im klassischen

Fertigungsbereich wo BI-Loumlsungen in Ver-

bindung mit einem MES-System zum Ein-

satz kommen sollten Das stellt die MES-

Anbieter vor eine groszlige Herausforderung

die Einsatz und Entwicklungs-Know-how

verlangen

Die PROXIA Soft-

ware AG ein junges

bayrisches Soft-

wareunternehmen

hat sich dieser Aufga-

benstellung gewid-

met Dieses Unterneh-

men kann heute seine

Kunden mit einem

MES-Softwaresystem

und einer BI-Loumlsung

mit zukunftstraumlchtiger

Softwaretechnologie

ausstatten Die Modu-

le KPIweb und DASH

web bilden neben den

klassischen MES-Mo-

dulen MDEBDE Leit-

standFeinplanung

PEPPersonaleinsatz-

planung usw die Busi-

ness-Intelligence-An-

wendung fuumlr die

Produktion Diese BI-

Module sind mit hybri-

der Datenverarbei-

t u n g s t e c h n o l o g i e

ausgestattet und koumln-

nen als Mobile-An-

wendung zum Einsatz

kommen Anspruumlche zu kanalisieren und

daraus die beste Loumlsung zu entwickeln

steht im Vordergrund der PROXIA-Ent-

wicklungsabteilung r t

Christian Erlinger ist bei der PROXIA Software

AG fuumlr das Produktmarketing zustaumlndig

KENNZIFFER DEM22714

PROJEKT [erfolg]Wojtek Czyz ist einer der besten deutschenLeichtathleten im Behindertensport Gemeinsammit proALPHA wird der mehrfache Weltmeister und Paralympics-Sieger bei seinem PROJEKT London 2012 [erfolge] feiern

Anspruch von proALPHA ist es jedes PROJEKT im Sinne unserer Kunden zum [erfolg] zu fuumlhren Unsere innovativen Technologien und Service-leistungen werden bereits heute von mehr als 1700 zufriedenen Kunden weltweit eingesetzt

wwwproalphadeDie ERP-Loumlsung fuumlr den Mittelstand

Alle PROXIA-Web-Applikationen werden auf Basis des Browser-Plug-ins Microsoft Silverlight

programmiert Microsoft Silverlight hat sich als ideale Plattform fuumlr komplexe Geschaumlftsan-

wendungen im Internet etabliert

2 2 0 1 118

DAS ERREICHEN der Unternehmensziele

einer leistungsfaumlhigen Fabrik ist heute ab-

haumlngig von schnellen Reaktionszeiten und

kurzen zuverlaumlssigen Prozessketten sowie

einer entsprechenden Qualitaumltssicherung

Insbesondere im Umfeld der SMT (Surface-

Mount-Technology-) Fertigungslinien hat

Praumlzision houmlchste Prioritaumlt Hier muss ge-

waumlhrleistet sein dass die Elektroniken va-

riantenkonform produziert werden keine

fehlerhaften Materialchargen verbaut und

eine durchgaumlngige Materialchargendoku-

mentation gewaumlhrleistet ist Aus diesem

Grund setzen immer mehr Elektronikpro-

duzenten Manufacturing-Execution-Syste-

me (MES) ein um unter anderem Produkte

durchgaumlngig in Echtzeit ruumlckverfolgen zu

koumlnnen

Mittels der durch das MES dokumentier-

ten Erfassung aller fertigungsrelevanten

Daten koumlnnen Auff aumllligkeiten erkannt und

analysiert Prozessparameter geaumlndert

und Abstellmaszlignahmen eingeleitet wer-

den Durch die anschlieszligende Analyse der

Ergebnisse laumlsst sich die Wirkung des Ver-

besserungsprozesses uumlberpruumlfen Die Pro-

zessguumlte kann auf diese Weise optimiert

und die Produktion fehlerhafter Produkte

verhindert werden

Dabei sollte das Manufacturing-Executi-

on-System jedoch nicht nur umfangreiche

und luumlckenlose Informationen sammeln

sondern bereits waumlhrend des Fertigungs-

prozesses fehlerhafte Prozessschritte und

unzulaumlssige Komponenten detektieren

Durch das Prinzip der bdquoVorsorge anstatt

Nachsorgeldquo sind kurze Reaktionszeiten

moumlglich und Fehler koumlnnen bereits im

Keim erstickt werden was eine hohe Quali-

taumlt bei gleichzeitiger Minimierung der Feh-

lerrate und Steigerung der Produktivitaumlt

erzielt

Fehlern auf der Spur

Moumlglich wird die Umsetzung der Optimie-

rungszielsetzungen durch Loumlsungen wie

die Java-EE-basierte iTACMESSuite 7 die

umfangreiche Ruumlckverfolgbarkeits- und

Prozessverriegelungs-

funktionalitaumlten besitzt

Die Loumlsung uumlbernimmt

die komplette Dokumen-

tation und Analyse der

Produkt- und Prozess-

daten aus der laufenden

Produktion und traumlgt

somit zur Einhaltung

der hohen Traceability-

Anforderungen in der

Elektronikindustrie bei

Technisch realisiert wird

dieser Vorgang durch

standardisierte Schnitt-

stellen zu verschiedenen

ERP- und PLM-Syste-

men Uumlber diese wer-

den Stammdaten (wie

etwa Materialstammda-

ten Stuumlcklisten usw) und Bewegungsda-

ten (Materialchargen Fertigungsauftraumlge

Auftragsruumlckmeldungen von Mengen und

Materialverbraumluchen) uumlbernommen und

wieder an das ERP zuruumlckgemeldet Fuumlr je-

des (Halb-)Erzeugnis laumlsst sich so nachvoll-

ziehen welche Prozessschritte wie Pasten-

druck SMD-Bestuumlckung Refl owloumlten AOI

usw zu welchem Zeitpunkt und unter wel-

chen Bedingungen durchlaufen wurden

Die Erfassung aller relevanten Betriebs-

daten erfolgt uumlber eine bidirektionale An-

lagenintegration Diese Informationen

koumlnnen in Echtzeit ausgewertet und ana-

lysiert werden So lassen sich Produktions-

mengen StoumlrgruumlndeAusfallzeiten und

Bauelement-Abwuumlrfe uumlberpruumlfen und op-

timieren

Die BE-Abrufdaten (Bauelemente) wer-

den dabei automatisiert ausgelesen verifi -

ziert und abgespeichert sowie in zeitnahen

Ruumlckmeldeprozessen an das ERP-System

zuruumlckgegeben Durch die automatisch er-

fassten BDE-Daten (Stuumlckzahlen und Takt-

zeiten) ermoumlglicht das MES eine objektive

Analyse der Nutzungsgrade ohne manuel-

le Eingabe so dass ein einfacher Abgleich

zwischen Soll- und Ist-Zustand erfolgen

kann Die Dokumentation des Ist-Zustan-

des erhoumlht dabei die Transparenz fuumlr alle

Beteiligten

Im Ernstfall Prozessverriegelung

Die meisten Manufacturing-Execution-

Systeme ermoumlglichen die einfache passive

Ruumlckverfolgbarkeit Wenige Loumlsungen wie

die iTACMESSuite 7 verfuumlgen uumlber eine

Middleware-Technologie um eine aktive

Traceability mit entsprechenden Prozess-

verriegelungsmechanismen zu unterstuumlt-

zen Die Prozessverriegelung wird mittler-

weile in einem Groszligteil der verschiedenen

Traceability-Anforderungen von VW BMW

Daimler usw gefordert Dieser Vorgang

SMT-Prozesse im Griff Die Oberflaumlchenmontage von elektronischen Bauelementen auf die Leiterplatte (SMT-Bestuumlckung) erfordert

Praumlzision und Fehlerfreiheit vom ersten bis zum letzten Prozessschritt Mittels Manufacturing-Execution-Syste-

men (MES) koumlnnen Produktionsprozesse gesteuert kontrolliert und verbessert werden Die iTACMESSuite 7

bietet dazu eine standardisierte Anbindung an die SMT-Anlagen von Assembleon Fuji ASM und Panasonic

V O N M I C H A E L F I S C H E R

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

SMT-Produktion bei RAFI

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

uumlberpruumlft die Produkte in jedem einzelnen

Prozessschritt bewertet sie mit den Krite-

rien bdquoGutldquo bdquoNacharbeitldquo oder bdquoAusschussldquo

und uumlbernimmt die Verifi kation gegen die

Produktstuumlckliste Anschlieszligend fuumlhrt das

System sie gegebenenfalls einem defi nier-

ten Reparatur-Ablauf zu

In jeder Produktionsstufe wird dabei

gepruumlft ob die vorgegebenen Kompo-

nenten sowie Bauteile verbaut und die

festgelegten Prozessparameter fuumlr die

Produktion eingehalten wurden Treten

an irgendeiner Stelle Fehler auf so wird

die entsprechende Baugruppe nicht

weiter verarbeitet sondern durchlaumluft

einen zuvor defi nierten Eskalationsweg

Es erfolgt dann eine Analyse-Reparatur-

Nachpruumlfung oder die vollstaumlndige Aus-

schleusung der Baugruppe

SMT-Anlagen einfach anbinden

Um eine nahtlose Einbindung der MES-

Loumlsung mit all ihren Funktionalitaumlten in

die SMT-Fertigungsumgebung zu ermoumlg-

lichen hat iTAC basierend auf seinem

API-Service anlagenspezifi sche Standard-

schnittstellen zu den SMT-Anlagen von

Assembleon Fuji ASM und Panasonic in-

tegriert So lassen sich die Systeme der ver-

schiedenen Anbieter auf einfache Weise

anbinden ndash von Labeling-Systemen uumlber

Siebdruckautomaten bis hin zu den nach-

folgenden AOI-Pruumlfsystemen Damit wird

die standardisierte und skalierbare Integ-

ration unterschiedlicher Maschinentypen

und Hersteller entsprechend der jeweili-

gen Anforderungen sichergestellt

bdquoWir sind der einzige MES-Hersteller der

seinen Kunden Plug amp Play-Schnittstellen

zu den vier SMT-Equipmenttypen anbie-

tet Der Markt der Manufacturing-Execu-

tion-System-Anbieter ist zwar umfassend

jedoch unterscheiden sich die Produkte

ndash bedingt durch die jeweilige Historie ndash in

ihrem Loumlsungsansatz sowie im Funktions-

umfang teilweise erheblich In den High-

Volume-Fabriken unserer Kunden haben

wir bis zu zwanzig SMT-Anlagen verschie-

dener Anlagenhersteller integriert Dies

zeigt dass die Nachfrage hier entspre-

chend hoch istldquo erklaumlrt Martin Heinz Vice

President Operations bei iTAC

Auf Nummer sicher Compliance

Fuumlr alle fertigungsnahen Betriebe spielt

beim Einsatz eines Manufacturing-Executi-

on-Systems immer das Thema Compliance

und insbesondere im Automotive-Bereich

die Normierungen eine groszlige Rolle Denn

die Einhaltung von Standards Regulierun-

gen und Richtlinien sind fuumlr Hersteller un-

abdingbar um im Elektronikzulieferer-

Markt zu bestehen Das MES unterstuumltzt

die Umsetzung der Vorschriften ndash bei-

spielsweise muumlssen in verschiedenen

Branchen saumlmtliche Produktions- und Ver-

sandstufen ruumlckverfolgbar sein Die Um-

setzung der Vorgaben schaff t Nachhaltig-

keit und hohe QualitaumltbdquoEine SMT-Anlage

die nicht die Compliance-Anforderungen

erfuumlllt kann im Markt nicht bestehen Un-

ternehmen die sich nach wichtigen Nor-

men richten erzielen auf Dauer einen Wis-

sens- und Wettbewerbsvorsprung Die

Richtlinien dienen der Qualitaumlts sicherung

dem Schutz der Gesellschaft und tragen

zur Verstaumlndigung beildquo erklaumlrt Dieter Meu-

ser Technologievorstand der iTAC Soft-

ware AG und ergaumlnzt bdquoEin Manufacturing-

Execution-System kann einen wesentlichen

Beitrag leisten um Normen besser einhal-

ten zu koumlnnenldquo bw

KENNZIFFER DEM22664

Die Welt der Metallbearbeitung

The world of metalworking

INFOVDW ndash Generalkommissariat EMO Hannover 2011Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken eVCorneliusstrasse 4 60325 Frankfurt am Main GERMANYTel +49 69 756081-0 Fax +49 69 756081-74emovdwde middot wwwemo-hannoverde

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2 2 0 1 120

I N D E R betrieblichen Praxis wird der

durchgaumlngigen methodischen Unter-

stuumltzung von Fabrikplanung und an-

schlieszligender Inbetriebnahme Anlauf

und auch laufendem Betrieb von Produk-

tionsanlagen besondere Aufmerksamkeit

geschenkt da in diesen Phasen noch Ver-

besserungspotenziale ausgeschoumlpft wer-

den koumlnnen beispielsweise durch eine

durchgaumlngige Engineering-Kette ohne

manuelle Datenuumlbertragungen Dieser

durchgaumlngige Engineering-Prozess von

der Fabrikplanung bis in den realen Be-

trieb ist das erste Hauptziel des digita-

len Fabrikbetriebs Das zweite Hauptziel

liegt darin das aus der Entwicklung von

Produkten bekannte Dilemma zwischen

Kostenfestlegung und Kostenbeeinfl us-

sung (Bild 1) anzugehen indem in den

fruumlhen Phasen in denen die Herstellkos-

ten des Produkts und laufenden Kosten

der Produktion beeinfl usst und festge-

legt werden die Sicherheit erhoumlht wird

dass Planungsergebnisse der spaumlteren

Realitaumlt moumlglichst nahe kommen

Defi nition

Grundsaumltzlich muss ein Fabrikbetrieb

der im Rechner abgebildet verifi ziert

Digitaler FabrikbetriebNach der VDI-Richtlinie 4499 ist die digitale Fabrik ein bdquoOberbegriff fuumlr ein umfassendes Netzwerk von digitalen

Modellen Methoden und Werkzeugen ndash unter anderem der Simulation und 3D-Visualisierung ndash die durch ein

durchgaumlngiges Datenmanagement integriert werden Ihr Ziel ist die ganzheitliche Planung Evaluierung und

laufende Verbesserung aller wesentlichen Strukturen Prozesse und Ressourcen der realen Fabrik in Verbindung

mit dem Produktldquo (VDI 4499 Blatt 1 S 3) Diese Definition verdeutlicht dass die digitale Fabrik bis in den realen

Betrieb einer Fabrik hineinreicht allerdings ist in Blatt 1 hauptsaumlchlich beschrieben wie sie Aufgaben der Fa-

brikplanung unterstuumltzt Darum hat eine weitere Arbeitsgruppe des VDI sich die Aufgabe gestellt die Lebens-

phasen des Fabrikbetriebs die zugehoumlrigen Methoden und Werkzeuge sowie den Nutzen ihrer Anwendung zu

beschreiben Ergebnis ist das Blatt 2 der Richtlinie 4499 mit dem Titel bdquoDigitaler Fabrikbetriebldquo Der digitale Fa-

brikbetrieb deckt damit einen Teilumfang der digitalen Fabrik ab

V O N D R O L A F S A U E R U N D M I R I A M S C H L E I P E N

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

2 2 0 1 1 21

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

und verbessert wird die Anforderung

erfuumlllen den realen Betrieb einer Fabrik

so realistisch wie moumlglich darzustellen

vor allem auch was sein Zeitverhalten

betriff t Damit werden beispielsweise

an den digitalen Fabrikbetrieb Echtzeit-

anforderungen gestellt wie sie im rea-

len Betrieb auftreten Daran scheitern

heute noch viele Werkzeuge vor allem

dann wenn mehr als eine einzelne Anla-

ge oder Zelle betrieben werden soll Die

Arbeitsgruppe hat darum die folgende

Defi nition fuumlr digitalen Fabrikbetrieb

gewaumlhlt deren Umsetzung in die Praxis

vermutlich schrittweise etwa aufgrund

leistungsfaumlhigerer Hardware erfolgen

wird

bdquoDer digitale Fabrikbetrieb bezeich-

net die Nutzung und das Zusammen-

wirken von Methoden Modellen und

Werkzeugen der digitalen Fabrik die bei

der Inbetriebnahme einzelner Anlagen

dem Anlauf mehrerer Anlagen und der

Durchfuumlhrung realer Produktionspro-

zesse eingesetzt werden Ziele sind die

Absicherung und Verkuumlrzung des An-

laufs sowie die betriebsbegleitende und

kontinuierliche Verbesserung der Seri-

enproduktion

Dazu wird das dynamische Verhalten

einzelner Produktionsanlagen und kom-

plexer Produktionssysteme und -prozes-

se einschlieszliglich der Informations- und

Steuerungstechnik realitaumltsnah abgebil-

det Virtuelle und reale Komponenten

koumlnnen dabei miteinander gekoppelt

sein Auf Basis eines durchgaumlngigen Da-

tenmanagements nutzt der digitale Fa-

brikbetrieb die Ergebnisse der Produkti-

onsplanung in der digitalen Fabrik und

stellt seinerseits Daten fuumlr operative IT-

Systeme bereit Bei der Nutzung in der

Serienproduktion werden die Model-

le laufend der Realitaumlt angepasstldquo (VDI

4499 Blatt 2 S 2)

Das in der Defi nition als gegeben an-

genommene durchgaumlngige Datenma-

nagement ist in der Praxis bisher nur in

Ansaumltzen anzutreff en da die bdquoWeltenldquo

der Planung und des operativen Be-

triebs und damit auch die sie unterstuumlt-

zenden IT-Systeme nur langsam zusam-

menwachsen Darum arbeiten weitere

Arbeitsgruppen des VDI daran dieses

durchgaumlngige Datenmanagement zu

beschreiben beziehungsweise konkrete

Inhalte der zwischen den bdquoWeltenldquo aus-

zutauschenden Daten zu defi nieren (VDI

4499 Blatt 3 sowie VDI 5600 Blatt 2)

Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs

In dem neuen Blatt 2 der VDI-Richtli-

nie 4499 haben Experten aus Industrie

Dienstleistung Softwarehaumlusern und In-

stituten die Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs und deren Anwendung

auf zwei wesentlichen Anwendungsfel-

dern beschrieben Digitaler Betrieb von

Einzelmaschinen (Werkzeugmaschinen)

und digitaler Betrieb automatisierter

Produktionsanlagen Wichtige Kom-

ponenten des digitalen Fabrikbetriebs

sind beispielsweise die virtuelle Inbe-

triebnahme oder die betriebsbegleiten-

de (Realzeit-) Simulation Am Uumlbergang

aus der Planung in die Inbetriebnahme

und die Serienproduktion wirken vir-

tuelle undoder reale Maschinen und

deren dynamisches Verhalten mit vir-

tuellen undoder realen Anlagensteue-

rungen als Abbild der Logik der Anlagen

zusammen Mit der Verbindung zu uumlber-

lagerten Fertigungsmanagementsyste-

men erlaubt der digitale Fabrikbetrieb

Aussagen uumlber das Gesamtverhalten

von Maschinen und Anlagen vor deren

realem Anlauf

Neben der Defi nition wesentlicher Ge-

sichtspunkte die fuumlr den digitalen Fab-

rikbetrieb von Bedeutung sind werden

moumlgliche Anwendungsgebiete in den

verschiedenen Lebenszyklusphasen ei-

nes Produktionssystems aufgezeigt Ex-

emplarisch fuumlr die Hauptanwendungs-

gebiete werden die Inbetriebnahme

komplexer Fertigungs systeme sowie das

Erzeugen von NC-Bearbeitungs- und

Messprogrammen zum Betrieb von NC-

Werkzeugmaschinen als Teil der Fer-

tigungssysteme erlaumlutert (DENKENA

2009a) Besonderes Augenmerk wird auf

die verwendeten Informations- und Pla-

nungssysteme gelegt

Weiterhin ergeben sich aus dem Ein-

satz dieser Systeme als Teil des digitalen

Fabrikbetriebs neue Moumlglichkeiten fuumlr

ein durchgaumlngiges Datenmanagement

(DEN KENA 2009b) Dieses stellt die Basis

bereit auf der der digitale Fabrikbetrieb

die Ergebnisse aus Planungsphasen der

digitalen Fabrik nutzt und um Daten fuumlr

operative IT-Systeme ergaumlnzt (SCHLEI-

PEN SCHICK SAUER 2008) Somit wer-

den die Modelle der digitalen Fabrik mit

Informationen aus der realen Produktion

gekoppelt und koumlnnen waumlhrend der Se-

rienproduktion weiterverwendet und ak-

tualisiert werden

Einsatz des digitalen Fabrikbe-

triebs in Anwendungsgebieten

der Fertigung

Um den Einsatz sowie die Herausforde-

rungen und Voraussetzungen des digi-

talen Fabrikbetriebs in konkreten An-

wendungsgebieten deutlich zu machen

wurde zwischen den Anwendungsge-

bieten Einzelmaschinen und verkette-

ten Produktionsanlagen unterschieden

Einzelmaschinen zum Beispiel NC-Werk-

zeugmaschinen fokussieren dabei auf

die zu fertigenden Teile waumlhrend bei

automatisierten Fertigungsanlagen die

Bild 1 Kostenfestlegung versus Kostenentstehung (in Anlehnung an EHRLENSPIEL ua

2005 Seite 11)

2 2 0 1 122

Ressourcen der Anlage selbst im Mittel-

punkt der Planung stehen

Die rechnergestuumltzte Fertigungs- und

Prozessplanung umfasst innerhalb des

digitalen Fabrikbetriebs alle rechnerun-

terstuumltzten Taumltigkeiten die erforderlich

sind um fuumlr ein Bauteil Bearbeitungs-

und Messprogramme zur Steuerung ei-

ner NC-Werkzeugmaschine zu erstellen

und in Betrieb zu nehmen

Die Bauteile durchlaufen dabei die

Funktionsbereiche Konstruktion Arbeits-

vorbereitung und Fertigung

NC-Werkzeugmaschinen koumlnnen Teil

einer automatisierten Produktionsanla-

ge sein etwa wenn mehrere Werkzeug-

maschinen durch ein automatisiertes

Materialfl usssystem verkettet sind Bei

automatisierten Produktionsanlagen

spielen das Datenmanagement und die

Modellierung der einzelnen Anlagen-

komponenten eine zentrale Rolle Im Sin-

ne eines digitalen Fabrikbetriebs ist es

erforderlich dass disziplinuumlbergreifend

gearbeitet und modelliert wird Kom-

ponenten werden daher in mechatroni-

schen Objekten als Teil einer umfassen-

den mechatronischen Bibliothek (siehe

Bild 2) beschrieben die alle relevanten

Teilaspekte umfasst Diese mechatroni-

sche Bibliothek ist das Herzstuumlck des di-

gitalen Fabrikbetriebs da hier alle rele-

vanten Daten fuumlr den spaumlteren Betrieb

zusammengefuumlhrt und in Beziehung zu-

einander gesetzt werden

Ausblick

Ohne eine parallel zu den aktuellen Ent-

wicklungsarbeiten laufende Standardi-

sierung wird das Ziel einer permanenten

Planungsbereitschaft in der Fabrik nicht

zu erreichen sein Darum arbeiten Mitar-

beiter des Fraunhofer IOSB in diversen

Standardisierungsgremien zum Beispiel

im VDI-Fachausschuss bdquoMES-Maschinen-

schnittstellen (VDI 5600 Blatt 2)ldquo und

wirken im Gremium bdquoDurchgaumlngiges En-

gineering von Leitsystemen (VDI-GMA FA

612)ldquo mit Mit AutomationML ist ein in-

dustriegetriebenes Konsortium dabei

fuumlr das Engineering von Produktionsan-

lagen einen Standard der Standards zu

entwickeln mit dem der oben geforderte

durchgaumlngige Datenaustausch unabhaumln-

gig von Softwarewerkzeugen moumlglich ist

(DRATH 2010) bw

KENNZIFFER DEM22704

Literaturverzeichnis

DENKENA B AMMERMANN C CA-Technolo-gien in der Fertigungs- und Prozessplanung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)4 S 300ndash305 (=2009a)

DENKENA B AMMERMANN C CHARLIN F Analyse und Optimierung des Datenmanage-ments in variantenreicher Werkstattfertigung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)9 S 787ndash790 (=2009b)

Drath R (Hrsg) Datenaustausch in der Anla-genplanung mit AutomationML Berlin Sprin-ger Verlag 2010

EHLENSPIEL K LINDEMANN U KIEWERT A Kostenguumlnstig entwickeln und konstruie-ren Kostenmanagement bei der integrierten Produktentwick lung Berlin Springer-Verlag 2005

SCHLEIPEN Miriam SCHICK Klaus SAUER Olaf Layoutmanager fuumlr automa tisch erstell-te Prozessfuumlhrungsbilder mit Hilfe von Daten aus der Digitalen Fabrik In Advances in simu-lation for production and logistics applica-tions Hrsg RABE Markus Stuttgart Fraun-hofer IRB Verlag 2008 S 397-406

VDI Richtlinie 4499 Digitale FabrikBlatt 1 Grundlagen und Planung Februar 2008Blatt 2 Digitaler Fabrikbetrieb Maumlrz 2011

VDI Richtlinie 5600 Blatt 3 Logische Schnittstel-le zwischen Maschinen und MES April 2011

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

Bild 2 Gemeinsame Arbeitsweise auf Basis eines gemeinsamen Planungs- und Entwicklungsmodells

(VDI 4499 Blatt 2 S 19)

2 2 0 1 1 23

R F I D - L Ouml S U N G E N I M P R O D U K T I O N S U M F E L D

D I E R F I D - U H F -Technologie wurde in

erster Linie zur Erfassung von Transpon-

dern uumlber groumlszligere Reichweiten entwickelt

Diese Anforderung wird primaumlr im Bereich

der Logistik und der Fahrzeugerfassung

gestellt Moderne RFID-UHF-Systeme bie-

ten bereits sehr gute Ergebnisse und erzie-

len Reichweiten von bis zu 10 Metern Im

Bereich der industriellen Produktion gibt

es aber eine groszlige Anzahl von Anwendun-

gen bei der die gewuumlnschte Reichweite

zwischen wenigen Zentimetern bis hin zu

mehreren Metern liegt

In der Vergangenheit konnte die RFID-

UHF-Technologie nur bei den mittleren

und groszligen Reichweiten punkten speziell

bei sehr kleinen Schreib-Lese-Abstaumlnden

kommt immer noch sehr oft die HF-LF-

Technik zum Einsatz Aufgrund der staumln-

dig steigenden Bedarfe an eine transpa-

rente Fertigungsstruktur muumlssen auch in

der Intralogistik und in der spaumlteren Wa-

renverteilung Reichweiten im mittleren

und groszligen Bereich abgedeckt werden

Ganz ohne Systemwechsel

Da diese Anforderungen nur mit RFID-

UHF geloumlst werden koumlnnen ist oft ein

Systemwechsel innerhalb eines Ferti-

gungsverbundes erforderlich Um die-

ses Problem zu beheben braucht es eine

Erweiterung der Anwendungsbereiche

von RFID-UHF auch auf kleine Reichwei-

ten Erste so genannte Low-Range-UHF-

Systeme sind seit einiger Zeit auf dem

Markt verfuumlgbar Ein defi nierter und stouml-

runempfi ndlicher Erfassungsbereich im

Vergleich zu einer HF-Loumlsung kann da-

mit aber nicht realisiert werden Neueste

UHF-Antennenloumlsungen bieten nun die

Moumlglichkeit in einem kleinen defi nierten

Bereich eine hohe Energiedichte zu kon-

zentrieren um auch Transponder auf me-

tallischem oder leitfaumlhigem Untergrund

mit ausreichend Energie zu versorgen

und ohne nennenswerte Energie in das

Fernfeld zu transportieren

Stoumlrfestigkeit deutlich erhoumlht

Damit werden gleich zwei positive Eff ek-

te erzielt Zum ersten wird die notwendi-

ge Energie da eingesetzt wo sie benoumltigt

wird und zum zweiten koumlnnen die Proble-

me mit der Stoumlrempfi ndlichkeit bei groumlszlige-

ren Reader-Populationen verringert wer-

den Durch eine weitere Verbesserung auf

der Reader-Seite lassen sich mittlerweile

sehr kleine Abstaumlnde zwischen einzelnen

Schreib-Lesestationen erzielen ohne

dass die Reader mit viel Aufwand extern

synchronisiert werden muumlssen

Auf die Auswahl des

Transponders kommt es an

Von Seiten der Tag-Hersteller wird auf

dem Gebiet der Low-Range-Anwendun-

gen ebenfalls einiges an Innovationen

erbracht so dass heute eine breite Aus-

wahl an Nahfeld-Transpondern zur Verfuuml-

gung steht

Falls in der gesamten Prozesskette un-

terschiedliche Identifi kationsreichweiten

notwendig sind koumlnnen durch die Ver-

wendung von Hybrid-Transpondern so-

wohl kleine Reichweiten als auch groumlszligere

Distanzen bis zu drei Meter erzielt wer-

den Diese Eigenschaft wird auf Seiten des

Transponders durch eine spezielle Anten-

nenstruktur erzielt ndash Mehrkosten beim

Transponder entstehen dadurch nicht

RFID im Pharmabereich

Gerade im Bereich der Pharmaindust-

rie ist RFID eine interessante Loumlsung zur

Steuerung von Produktions- und Ver-

packungsschritten Nachfolgend wird

das bereits in der Fertigung verwendete

Transponder-Etikett auch fuumlr logistische

und sicherheitstechnische Anwendun-

gen eingesetzt Durch die Verwendung

der Antennen-Reader-Kombination koumln-

nen sowohl die sehr hohen Geschwin-

digkeiten auf dem Produktionsband von

bis zu 5 Metern pro Sekunde als auch

Reichweiten von bis zu drei Metern er-

zielt werden

RFID-UHF erobert

die Fertigungssteuerung

Durch die rasante Weiterentwicklung der

RFID-UHF-Technologie kann nun nur

durch die Auswahl des richtigen Anten-

nen-Reader-Typs und des passenden

Transponders durchgaumlngig jegliche Au-

to-ID-Applikation von sehr geringen bis

zu groszligen Reichweiten kosteneffi zient

bewaumlltigt werden Alle unterschiedlichen

Identifi kationspunkte in der Produkten-

stehungskette arbeiten mit dem einma-

lig auf das Produkt aufgebrachten Hyb-

rid-Transponder Die Kosten fuumlr den Tag

fallen nur einmal an Oft verbleibt der Tag

ein Leben lang auf dem Produkt und

kann auch im Servicefall wieder ausgele-

sen werden Durch den stetig steigenden

Trend zur Erhoumlhung der Fertigungseffi zi-

enz bieten nun die neuen RFID-UHF-

Technologien groszlige Chancen im harten

Wettbewerb zu bestehen bw

KENNZIFFER DEM22672

Skalierbare Loumlsungen im IndustrieumfeldDie RFID-Technologie ist aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken Der in der Vergangenheit

notwendige Wechsel zwischen verschiedenen Kommunikationsstandards war ein groszliges Hindernis zur durch-

gaumlngigen Einfuumlhrung der RFID-Technologie in der gesamten Wertschoumlpfungskette

V O N T H O M A S B R U N N E R

Einsatz der RFID-UHF-Technologie in der Produktion

Bilder Kathrein

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2 2 0 1 1 7

S T U D I E Z U K E N N Z A H L E N I N D E R P R O D U K T I O N

alteten Kennzahlen gearbeitet wird Ge-

genuumlber 2009 hat sich diese Situation

sogar noch etwas verschlechtert Nur ein

gutes Drittel der Firmen kuumlmmert sich

nach den aktuellen Ergebnissen darum

dass diese Daten kontinuierlich uumlber-

pruumlft werden Vor einem Jahr waren dies

noch 6 Prozent mehr

Damit haumlngt moumlglicherweise zusam-

men dass die Kennzahlen in der Praxis

meistens noch recht zuruumlckhaltend in

den kontinuierlichen Verbesserungspro-

zessen (KVP) fuumlr das Produktionsmanage-

ment verwendet werden Sie kommen

nur in jedem fuumlnften Fall konsequent

zum Einsatz weitere 57 Prozent der be-

fragten Firmen und damit etwas mehr

als noch 2009 nutzen sie teilweise in den

KVP-Maszlignahmen 22 Prozent hingegen

kaum oder gar nicht im letzten Jahr wa-

ren es noch 28 Prozent

Fazit

Kennzahlen an sich sind in der Praxis des

Produktionsmanagements keineswegs

ein Fremdwort nur fehlt es oft noch an

der notwendigen Systematik und Durch-

gaumlngigkeit KPI haben als Steuerungsinst-

rument vor allem darin ihren Sinn Produk-

tivitaumlts- und Qualitaumltsdefi zite zu ermitteln

und daraus abgeleitet Optimierungs-

maszlignahmen zu initiieren Dies verlangt

analytische Verfahren die mit den traditi-

onellen MES-Systemen nicht zu erreichen

sind Denn In den Produktionsprozessen

muss die gleiche analytische Qualitaumlt er-

reicht werden wie in den Business-Pro-

zessen Dies ist aber nur mit Loumlsungen zu

schaff en die einen ganzheitlichen und

prozessorientierten Production-Intelli-

gence-Ansatz (PI) verfolgen

Klassische MES-Systeme helfen

zu wenig beim Kostenmanagement

in der Produktion

Das Produktionsmanagement mittels

klassischer MES-Systeme bietet nach

den Analysen des PI Institute keine aus-

reichende Moumlglichkeit zur Kostensteu-

erung Dies resultiert einerseits daraus

dass Finanzdaten technisch bedingt im-

mer nur verzoumlgert zur Verfuumlgung ge-

stellt werden koumlnnen und andererseits

die gegenwaumlrtigen KPI-Methoden kei-

nerlei betriebswirtschaftliche Kennzah-

len enthalten

bull Keine wirtschaftliche Steuerung moumlg-

lich Die herkoumlmmlichen MES-Konzepte

sind so angelegt dass die Softwaresys-

teme fuumlr das Produktionsmanagement

ihre Informationen von den ERP-Syste-

men bekommen Diese sind nicht Real-

time-faumlhig und bieten den Verantwortli-

chen demzufolge auch keinen zeitnahen

Einblick in Material-

Prozess- und Perso-

nalkosten Insofern

fehlt es kontinuierlich

an einer wirtschaft-

lich fundierten Ent-

scheidungsgrund-

lage obwohl in der

Produktionspraxis

haumlufi g auch kurzfris-

tige Maszlignahmen zur

Optimierung von Pro-

zessen zu initiieren

oder auftragsbeding-

te Veraumlnderungen

vorzunehmen sind

und diese Aktivitaumlten

eine groszlige Kostenre-

levanz haben koumlnnen

In der Konsequenz

bedeutet dies dass

die MES-Systeme her-

koumlmmlicher Art zwar

die Produktivitaumlt der

Produktionsprozes-

se steigern aber weil

sie die Kostenaspekte

unberuumlhrt lassen kei-

nen Beitrag zur Ren-

tabilitaumltssteigerung

leisten koumlnnen

bull Unzureichende Kennzahlenmetho-

den In der Produktion bestehen zwar

zunehmend KPI-Systeme zur Steue-

rung der Prozesse aber dabei handelt

es sich ausschlieszliglich um Kennzahlen

PSIPENTA Software for Perfection in Production

Software fuumlr Versorger und Industrie+49 30 2801-2130 infopsipentade wwwpsipentade

PSIpenta industry ist die Komplettloumlsung fuumlr Unternehmenssteuerung Lieferkettenmanagement Produktion und Logistik

PLM

Instandhaltung

Controlling

Lean Manufacturing

Maschinenbau

CRMLagerverwaltung

Manufacturing Execution System

ERP-Standard

Adaptive Steuerung

ProduktionsplanungRechnungswesen

Auswertung nach einer Befragung in Produktionsunternehmen wie aktuell uumlblicherweise die

Kennzahlen sind

0 10 20 30 40 50

durchgaumlngig sehr aktuell 20

uumlberwiegend aktuell 22

uumlberwiegend veraltet 19

18

teilweise veraltet 39

46

19

17

2009

2010

2 2 0 1 18

S T U D I E Z U K E N N Z A H L E N I N D E R P R O D U K T I O N

die sich mit Mengen und Zeiten be-

schaumlftigen So beruht etwa der OEE-

Indikator (Overall Equipment Eff ec-

tiveness) auf den drei Kennzahlen

Verfuumlgbarkeit Eff ektivitaumlt und Quali-

taumltsrate und letztere druumlckt in Prozent

aus in welchem Verhaumlltnis die bdquoGut-

mengeldquo zur produzierten Gesamtmen-

ge steht Betriebswirtschaftliche Kenn-

zahlen hingegen werden darin nicht

beruumlcksichtigt und fi nden sich insge-

samt in der Praxis des Produktions-

managements nicht Selbst die kuumlrzli-

che Defi nition der Kennzahlen zu den

MES-Systemen durch den Verband der

deutschen Maschinen- und Anlagen-

bauer ist frei von betriebswirtschaft-

lich orientierten KPIs

Fazit

Produktivitaumltssteigerung wurde im bis-

herigen Sprachgebrauch von MES immer

als eine Verbesserung der Wirtschaft-

lichkeit dargestellt obwohl eine solche

Gleichsetzung angesichts der Vernach-

laumlssigung der Kostenaspekte sachlich

voumlllig falsch ist Insofern beruhen auch

die Produktivitaumltsberechnungen haumlu-

fi g auf spekulativen Annahmen die sich

nicht durch Fakten stuumltzen lassen Daraus

ist der Schluss zu ziehen dass die gaumlngi-

gen MES-Ansaumltze keinen Beitrag zur Stei-

gerung der Wirtschaftlichkeit in der Pro-

duktion leisten koumlnnen Denn wer die

Wertschoumlpfung von Produktionsprozes-

sen berechnen und Kostentreiber besei-

tigen will benoumltigt zwangslaumlufi g deut-

lich weitergehende Methoden So stellt

sich die Frage Wie soll man eine Prozess-

kostenanalyse oder Stoumlrkostenanalyse

durchfuumlhren wenn keine Kostendaten

vorliegen

Zu den Erfordernissen gehoumlrt als Kon-

sequenz beispielsweise eine tatsaumlchliche

Integration der Business- und Produk-

tionsprozesse mit durchgaumlngigen Pla-

nungs- und Steuerungsdaten Ebenso

ist ein Realtime Monitoring durch intel-

ligente Analyse- und Steuerungsinstru-

mente erforderlich damit sich Produkti-

vitaumltshindernisse schneller praumlziser und

fuumlr gezieltere Verbesserungsmaszlignah-

men identifi zieren lassen Dies laumlsst sich

erst mit dem Production-Intelligence-

Ansatz realisieren Er beseitigt das iso-

lierte Selbstverstaumlndnis im Produkti-

onsmanagement und sorgt mit seiner

ganzheitlichen und integrierten Ausrich-

tung fuumlr ein Kostenmanagement wie es

in anderen Organisationsbereichen der

Unternehmen selbstverstaumlndlich ist

Effi ziente Statusanalyse

KPI-Quick-Check

Mit dem KPI-Quick-Check werden in ei-

ner ndash abhaumlngig von der Groumlszlige der Pro-

duktionsstrukturen ndash nur drei- bis fuumlnftauml-

gigen Analyse die gesamten relevanten

Kennzahlen samt ihrer operativen Nut-

zung auf den Pruumlfstand gestellt und aus

den Ergebnissen praktikable Schlussfol-

gerungen gezogen

Die Vorteile des KPI-Quick-Check

bull Die Potenziale zur Kostenminderung

im Produktionsmanagement werden

sichtbar Indem praumlzise analysiert und

dokumentiert wird wo die Staumlrken und

Schwaumlchen des aktuellen Kennzahlen-

systems zu fi nden sind lassen sich ge-

zielt Optimierungsmaszlignahmen starten

bull Einzigartige Bewertungsbasis durch

das PI-Framework Mit dem vom PI In-

stitute auf wissenschaftlicher Basis ent-

wickelten und weltweit bisher ersten

Regelwerk fuumlr das Produktionsmanage-

ment besteht eine exklusive methodi-

sche Grundlage die Ergebnisse von be-

sonderer Guumlte gewaumlhrleistet

bull Uumlberschaubarer Aufwand durch Best-

Practice-Methode Mit dem KPI-Quick-

Check wird ein aufwaumlndiges Pro-

jekt vermieden Vielmehr kommt eine

Best-Practice-Methode zum Einsatz

die durch ein systematisches Verfah-

ren schnell zu belastbaren Ergebnissen

kommt Sie stellen in jedem Fall einen

hohen Wert fuumlr jegliche strategische

Planungen des Unternehmens dar

bull Einfacher Weg in die operative Op-

timierung Die gesamten Ergebnisse

der systematischen KPI-Analyse sind so

angelegt dass unmittelbar und ohne

weitere Zwischenschritte moumlgliche

Maszlignahmen fuumlr eine bedarfsgerechte

Steigerung der KPI-Qualitaumlt gestartet

werden koumlnnen

Verbesserungspotenziale

aktivieren KPI Optimize

Das elementare Steuerungselement zur

Prozessoptimierung ist das KPI-System

das sinnvollerweise auf anforderungsge-

rechten aktuellen und kontinuierlich ge-

nutzten Kennzahlen beruhen sollte KPI

Optimize unterstuumltzt wenn diese Voraus-

setzungen nicht vollstaumlndig erfuumlllt wer-

den koumlnnen Denn dahinter verbirgt sich

ein methodisches Konzept mit dem sich

sowohl einzelne Kennzahlen als auch das

gesamten Kennzahlensystem zielgenau

und wirksam auf eine neue Basis stel-

len lassen Idealerweise knuumlpft dieses

Projekt unmittelbar an einen KPI-Quick-

Check an weil damit eine gesicherte Ba-

sis fuumlr die Optimierungsplanungen ge-

nutzt werden kann

Die Vorteile von KPI Optimize

bull Potenziale zur Effi zienzsteigerung

werden maximal aktiviert Eine aus

dem Regelwerk des PI Institute abge-

leitete Best-Practice-Methodik gewaumlhr-

leistet einen zielgenauen Projektverlauf

mit hohen Nutzenperspektiven fuumlr die

Leistungsqualitaumlt und Wirtschaftlich-

keit in den Produktionsprozessen

bull Schrittweise Umsetzung moumlglich Es

besteht eine groszlige Flexibilitaumlt was die

Projektrealisierung betriff t weil sich die

Optimierungsdynamik durch eine suk-

zessive Vorgehensweise den unterneh-

mensindividuellen Realisierungsbedin-

gungen anpassen laumlsst

bull Langfristige Sicherung der Leistungs-

effi zienz in den Prozessen Die Reali-

sierungsmethode ist so angelegt dass

eine nachhaltige Wirkung erzielt wird

und auch kuumlnftige Veraumlnderungen dar-

in fl exibel abgebildet werden koumlnnen

bull Hoher Return on Investment Infol-

ge des hohen Effi zienzgewinns durch

die KPI-Optimierung wird uumlberdurch-

schnittlich ein signifi kanter wirtschaftli-

cher und qualitativer Nutzen erreicht

KPI-Self-Check

Wo liegen moumlgliche Schwaumlchen

Die Optimierungspotenziale in den Kenn-

zahlensystemen in der Produktion koumln-

nen aumluszligerst vielfaumlltig sein und sind typi-

scherweise von individuellen Beding-

ungen gepraumlgt Der KPI-Self-Check mit

seinen 20 Fragen bietet einen vergleichs-

weise einfachen und pragmatischen An-

satz um durch Identifi kation von Prob-

lembereichen den eigenen Hand-

lungsbedarf tendenziell zu ermitteln

Diesen fi nden Sie in der Praxishilfe die

kostenlos unter praxishilfenpi-iorg be-

stellt werden kann bw

KENNZIFFER DEM22666

n=343 310 Produktionsunternehmen

Quelle Felten Group 2009 2010

2 2 0 1 1 9

P R O Z E S S E O P T I M I E R E N U N D K O S T E N S E N K E N M I T M E S V O N S I E M E N S

AU F D E N bdquoManufacturing Excellence

Daysldquo die am 18 und 19 Mai auf dem Ge-

laumlnde des Elektronik-Werk-Amberg (EWA)

der Siemens AG stattfanden informier-

ten Experten von Siemens sowie Anwen-

der in Praumlsentationen und Fachvortraumlgen

umfassend uumlber die Manufacturing-Exe-

cution-Software-Loumlsung (MES) Bereits

Ende Maumlrz 2011 veranstaltete Siemens

in Toulouse (Frankreich) die ersten bdquoMa-

nufacturing Excellence Daysldquo zur neuen

Simatic-IT-Loumlsung fuumlr bdquoLife Sciencesldquo Houml-

hepunkt waumlhrend der bdquoManufacturing

Excellence Days 2011ldquo in Amberg war die

Live-Vorfuumlhrung der neuen Simatic-IT-

Version fuumlr die bdquodiskrete Fertigungldquo

Der erste Konferenztag wurde eingeleitet

von Spezialisten mit einer Vorstellung der

Simatic IT Praumlsentiert wurden die Potenzia-

le der Manufacturing-Execution-Software-

Loumlsung die in ihrer Standardfunktionalitaumlt

den Anforderungen jeder Industrie ent-

spricht die Produkte entwickelt und nach

den typischen Verfahren und Ablaumlufen der

Prozessindustrie herstellt

Den Nachmittag nahmen interessante

Anwendervortraumlge ein Berichtet wurde

uumlber die Erfahrungen mit dem Einsatz

von Simatic IT wie etwa von Chris Biddle

von Rolls Royce Baher Feiz-Marzoughi

von Siemens Industry oder Clark Dressen

von Dow Kokam sowie Luciano Rastelli

von Iveco

Tag zwei der Veranstaltung war be-

gleitetet von Live-Demos uumlber den Ein-

satz der Simatic-IT aus unterschiedlichen

Branchen beispielsweise in der komple-

xen Fertigung oder integriert in einer

mechatronischen Fertigungslinie

Groumlszligtes Highlight der Veranstaltung

war die gefuumlhrte Werksbesichtigung mit

Schwerpunkt auf dem Einsatz von Simatic

IT in der diskreten Anwendung im Elektro-

nik-Werk-Amberg Hautnah konnte im

Echtzeitbetrieb die Fertigung der spei-

cherprogrammierbaren Steuerungen der

Simatic-Familie erlebt werden Die Beson-

derheit daran Siemens implementierte in

der Surface-Mount-Device(SMD)-Ferti-

gung des EWA die eigene MES-Loumlsung Si-

matic IT ndash kurzum Simatic IT fertigt hier

Simatic Das Ganze natuumlrlich gemaumlszlig dem

Motto bdquoas low as possibleldquo Bereits seit

Ende letzten Jahres sind zwei der Ferti-

gungslinien mit Simatic IT in Betrieb Der

Trend geht zweifellos in eine durchgaumlngi-

ge und wirtschaftliche Automatisierung

das wurde schon damit bestaumltigt dass die

Umstellung auf Simatic IT bereits fuumlr zwei

weitere Linien in Planung ist Durch die

Automatisierung manueller Aktivitaumlten in

der Produktion der Qualitaumltsuumlberwa-

chung und Steuerung nimmt die SMD-

Fertigung im Werk eine besondere Stel-

lung ein Schnell und fl exibel moumlglichst

wenig Ausfallzeiten und gleichzeitig die

Garantie fuumlr gute Produktqualitaumlt ndash das

sind die zentralen Herausforderungen

Die eigene Herstellung lieszlig sich mit der

Einfuumlhrung des neuen Produktionsma-

nagementsystems enorm aufwerten und

fuumlr die Werker dieser Linie ist die Umstel-

lung im Vergleich zu vorher eine enorme

Erleichterung Mit dem neuen MES-Sys-

tem lassen sich nun Aufgaben uumlber Funk-

tionen wie zum Beispiel Betriebsplanung

Reduzierung der Materialbestaumlnde Uumlber-

wachung Schwundaufzeichnung und

-analyse Berechnung von Reserven und

Arbeitsvorgaumlngen Verfolgen der eff ekti-

ven Nutzung von Anlagen und Zustands-

uumlberwachung einfacher umsetzen bw

KENNZIFFER DEM

Manufacturing Excellence Days 2011Auf den diesjaumlhrigen bdquoManufacturing Excellence Daysldquo in Amberg praumlsentierten Experten von Microsoft und Sie-

mens sowie Anwender Informationen fuumlr Kunden Partner und Analysten zu den Themen MES-Trends innovati-

ve Technologien sowie die neue Version von Simatic IT

2 2 0 1 110

O B M A S C H I N E N B AU E R oder Zulie-

ferer Werkzeug- und Formenbauer oder

Seriendreherei Immer mehr mittelstaumln-

dische Fertigungsbetriebe geraten unter

den Druck einer wachsenden Nachfrage

Ein hoher Auftragsbestand und lange Lie-

ferzeiten gelten zwar gesamtwirtschaft-

lich als positive Indikatoren ndash verbessern

jedoch allein kein individuelles Betriebs-

ergebnis Wer mehr Produkte mit glei-

cher oder houmlherer Effi zienz produzieren

will versucht meist seine Kapazitaumlten zu

erhoumlhen Anschaff ung und Implementie-

rung neuer Produktionsmittel sind gerade

dann kein Thema mehr ndash und der Man-

gel an qualifi zierten Fachkraumlften macht

es schwer die Auftragsfl ut zu kanalisieren

Deshalb muumlssen jetzt die vorhandenen

Ressourcen optimal eingesetzt werden

Mensch Maschine Material

Manufacturing-Execution-Systeme kurz

MES sollen Fertigungsplaner dabei un-

terstuumltzen den Uumlberblick uumlber alle Res-

sourcen und Termine der Fertigung zu

behalten Sie bieten maumlchtige Planungs-

werkzeuge mit Simulationsmoumlglichkeiten

nach unterschiedlichen Prioritaumlten Doch

was theoretisch funktioniert schlaumlgt oft

in der Praxis fehl wenn der Planungs- und

Aumlnderungsaufwand die Moumlglichkeiten

des Betriebs uumlbersteigt Deshalb hat die

FAUSER AG aus Gilching bei Muumlnchen ihre

MES-Loumlsung JobDISPO Core auf eine voumll-

lig neue technologische Basis gestellt Die-

se vollstaumlndig auf Microsoft NET-Basis fuumlr

Windows 7 entwickelte Plattform poten-

ziert die Rechenleistung Selbst 100000

Arbeitsfolgen werden in Minuten verarbei-

tet ndash ein Nachtlauf der Planungsauftraumlge

gehoumlrt der Vergangenheit an Innerhalb

von Sekunden werden neue Vorgaben

mit dem aktuellen Planungsstand und

dem tatsaumlchlichen Fertigungsstand abge-

glichen Fertigungsplaner Gruppenleiter

oder Meister werden durch die neue Tech-

nologie wesentlich entlastet Neue Szena-

rien lassen sich auf bestimmte Zeitraumlume

Arbeitsplaumltze oder Maschinen begrenzen

Einfache Freigabe-Routinen sorgen da-

fuumlr dass nur genehmigte Planungsstaumlnde

umgesetzt werden Individuell anpassbare

Workfl ows propagieren die Aumlnderungen

im Betrieb Eine einzige Bildschirmmaske

enthaumllt alle jeweils notwendigen Informa-

tionen und Funktionen Die Entstehung

der Planung laumlsst sich zeitlich zuruumlckverfol-

gen so dass jeder einzelne Schritt plausibel

bleibt Durch voreingestellte Routinen und

abgespeicherte individuell anpassbare Re-

geln legt sich die halb- oder vollautomati-

sche Planung wie ein Handschuh uumlber den

Betrieb ndash und reagiert jederzeit auf manu-

elle Planungseingriff e Alle diese Neuerun-

gen von JobDISPO Core sorgen dafuumlr dass

sich die Fertigungsfeinplanung von Meis-

tern Betriebsassistenten oder Gruppenlei-

tern ausfuumlhren laumlsst Ohne Vorkenntnisse

unterschiedlicher Fertigungsphilosophien

oder Planungsstrategien werden anhand

individueller Arbeitsablaumlufe die taumlglichen

Aufgaben geloumlst Eingeschobene Eilauf-

traumlge Ruumlckstellungen wegen Material-

mangels oder Umplanungen auf andere

Fertigungseinrichtungen koumlnnen Unter-

nehmen nun fehlerfrei durchorganisieren

Alles in einer Bildschirmmaske

Die Auftragsuumlbersicht zeigt sofort an wel-

chen Stellen Handlungsbedarf besteht

welche Auftraumlge nicht termingerecht fer-

tig werden Aufgrund der aktuellen BDE-

P U B L I R E P O R TA G E J O B D I S P O C O R E V O N FA U S E R

Mit individuellen Workflows zum agilen FertigungsmanagementGerade im Mittelstand stehen Schnelligkeit und Flexibilitaumlt der Fertigung immer wieder im Gegensatz zu einer

Kapazitaumlts- Termin- und Produktivitaumltsplanung die zufriedene Kunden und wirtschaftliche Erfolge sichert Das

muss nicht so sein Die FAUSER AG stellt mit JobDISPO Core eine von Grund auf neue technologische Plattform

vor die gerade zu Zeiten hoher Auslastung wesentlich dazu beitraumlgt alle Ressourcen optimal zu verwenden

Dank neuer Rechenzyklen und individueller Workflows reagieren Fertigungsplaner muumlhelos und schnell auf

Anforderungen ndash in kuumlrzester Zeit werden neue Planungsstaumlnde im Betrieb propagiert

V O N W O L F G A N G S T O C K

Die Suche nach Ter-

minproblemen fuumlhrt

zu rot markierten Er-

gebnissen

2 2 0 1 1 11

P U B L I R E P O R TA G E J O B D I S P O C O R E V O N FA U S E R

Ruumlckmeldungen erkennt man auch wel-

che Auftraumlge bereits begonnen wurden

und wie sich die allgemeine Terminsitu-

ation darstellt Komplexe Projekte wer-

den genauso abgebildet wie einstufi ge

Erzeugnisse Waumlhlt man den betreff en-

den Auftrag an werden alle Arbeitsgaumlnge

angezeigt Ein Zeitstrahl verdeutlicht den

geplanten Durchlauf Zur Optimierung

betrachtet der Benutzer die ausgewaumlhl-

ten Arbeitsgaumlnge in der grafi schen Plan-

tafel Dort gewinnt er den Uumlberblick uumlber

die Kapazitaumlten der Fertigungsstaumltte Per

Drag and Drop verschiebt er nun einzelne

Arbeitsgaumlnge ndash und sofort wird aufgrund

des gewaumlhlten Workfl ows ein neues Pla-

nungsszenario erstellt Ebenso einfach

lassen sich Engpaumlsse an bestimmten Ar-

beitsplaumltzen beseitigen Fremdvergaben

simulieren oder neue Auftraumlge priorisie-

ren Als weitere Moumlglichkeiten der Planta-

fel koumlnnen Kapazitaumltserhoumlhungen durch

die Eingabe der Uumlberstunden durchge-

fuumlhrt oder Arbeitsgaumlnge gesplittet wer-

den um Kapazitaumltsluumlcken an bestimmten

Maschinen zu fuumlllen

Automatische Terminierung

Diese einfachen sofort in der Plantafel-

Ansicht verfuumlgbaren Eingriff smoumlglich-

keiten werden ergaumlnzt durch automati-

schen Komfort Mit der automatischen

Terminierung lassen sich alle Arbeits-

folgen fuumlr eine erste Grobplanung auf

die geeigneten Arbeitsplaumltze verteilen

Durch die Eingabe von Start- und Endter-

minen kann die automatische Planung

mit der vorhandenen manuellen kombi-

niert werden Eine Netzplandarstellung

erleichtert die Bearbeitung komplexer

mehrstufi ger Projekte An jeder Stelle der

Bildschirmmaske lassen sich weitere auf

den Kontext bezogene Informationen

einblenden Die Auslastung bestimmter

Ressourcen Terminkollisionen und Still-

staumlnde aufgrund fehlenden Materials

oder von Stoumlrungen ist in uumlbersichtlichen

grafi schen Auswertungen abrufbar

Deutliche Effi zienzsteigerungen

Alle am Fertigungsprozess beteiligten

Mitarbeiter und Manager behalten staumln-

dig den Uumlberblick uumlber die aktuelle Situ-

ation und nutzen JobDISPO gezielt um

Veraumlnderungen herbeizufuumlhren Vordefi -

nierte individuell anpassbare Routinen

und Workfl ows fassen bestimmte im-

mer wieder benoumltigte Planungsschritte

zusammen Sie koumlnnen einfach erneut

aufgerufen werden und ersparen da-

mit zahlreiche Eingaben Eine hohe Pla-

nungssicherheit auch bei kurzfristigen

Aumlnderungen laumlsst den gesamten Betrieb

aufatmen Fehler und Effi zienzverluste

werden vermieden Belastungen durch

hohen Auftragsdruck werden durch pro-

fessionelle Planung in Erfolgserlebnisse

uumlberfuumlhrt Damit die Planung mit der Si-

tuation in der Fertigung uumlbereinstimmt

muss man Ist-Daten uumlber den aktuellen

Arbeitsfortschritt wie in einem Regel-

kreis in neue Planungsrunden einbezie-

hen Diese Echtzeitdaten aus der Produk-

tion werden in JobDISPO Core ebenso

einfach erhoben Fuumlr bestimmte Rollen

und Arbeitsplaumltze lassen sich angepass-

te Erfassungsmasken vorlegen Sie er-

halten nur die Felder und Informationen

die auch benoumltigt werden So kann man

verschiedenste Erfassungsstrategien ein-

fach zu einem Gesamtsystem verbinden

Ob einzelne Werker mehrere Maschinen

bedienen nur Lager- und Entnahmebu-

chungen durchfuumlhren sollen oder kalku-

latorisch verschiedenen Bereichen zuge-

ordnet sind ndash jeder Benutzer sieht nach

seiner Anmeldung nur die fuumlr ihn rele-

vante Erfassungsmaske

Neue MES-Generation

Mit JobDISPO Core hat die FAUSER AG

ein Manufacturing-Execution-System

geschaff en das mittelstaumlndischen Be-

trieben und einzelnen Bereichen von

Groszligunternehmen die Transparenz und

Produktivitaumlt verleiht die im internatio-

nalen Wettbewerb unerlaumlsslich sind Dar-

uumlber hinaus ist das System selbst so intel-

ligent fl exibel und informativ geworden

dass jeder Fertigungsbetrieb damit auf

Anhieb seine Prozesse verbessern kann

Die FAUSER AG praumlsentiert JobDISPO

Core auf der EMO (19 bis 24 September)

in Hannover in Halle 25 Stand J 33 r t

Wolfgang Stock ist Entwicklungsleiter bei der

FAUSER AG in Gilching bei Muumlnchen

KENNZIFFER DEM22754

In der Plantafel

lassen sich die

Arbeitsgaumlnge per

Drag and Drop

bewegen

Aussagekraumlftige

Daten werden

uumlbersichtlich prauml-

sentiert

Individuell an-

passbare Work-

fl ows erleichtern

die Fertigungs-

feinplanung

Bilder Fauser AG

2 2 0 1 112

N I C H T E R S T seit der TS 16949 planen

die Betriebe ihre Produktionsprozesse bis

ins kleinste Detail planen die Reaktion auf

Abweichungen planen fuumlr Notfaumllle pla-

nen Sicherung und Lenkung der Produk-

trealisierung planen die Anpassung und

die Planung der Prozesse Von der Produk-

tionsplanung uumlber das Qualitaumltsmanage-

ment bis hinab zur Feldebene der An-

triebe und Sensoren lenken und sichern

Regelkreise die Produktrealisierung Die-

se Regelkreise erfassen Produktionsdaten

entweder kontinuierlich oder in einem

Abstand der uumlber statistische Modelle

bestimmt wird beispielsweise SPC In der

Automatisierungs- und Leitebene werden

die eingestellten Parameter und gemes-

senen Daten sowie die Ruumlckmeldungen

der Feldgeraumlte Maschinen und Leitrech-

ner dezentral erfasst genutzt und teilwei-

se zu Informationen etwa Kennzahlen

KPI verdichtet Oberhalb der Automati-

sierungsebene realisieren Informationen

Vorgaben Anweisungen und Auftraumlge

den Produktionsprozess Das erscheint

als luumlckenlose Erfassung des Betriebsge-

schehens ist aber nur eine zweckgerich-

tete Datensammlung mit einer Fuumllle von

unterschiedlichen Zielsetzungen aus der

nur mit Muumlhen relevante Informationen

im Konfl iktfall gewonnen werden

Die Anweisungen und Ruumlckmeldungen

zwischen Werkern Schichtfuumlhrern und

Planern werden in den Betrieben detail-

reich dokumentiert und archiviert Dazu

gehoumlren zum Beispiel die Auftragsdaten

die Qualitaumltsdaten die Faumlhigkeiten und

der Einsatz der Pruumlfmittel Werkzeuge und

Maschinen Werden uumlber Barcode-Scanner

oder RFID-Empfaumlnger die Seriennummern

vereinzelter Teile durch die Fertigung ver-

folgt dann koumlnnen die Lose und Chargen

in Bewegungsprofi le fuumlr Einzelteile und

Baugruppen aufgeloumlst werden Doch in

dieser Datensammlung hinterlassen die

bisher unbekannten

Fehler die Ruumlckrufkos-

ten verursachen und

fuumlr die eine Traceability-

Software betrieben wird

gerade keine Spur sonst

waumlren es ja bekannte

Fehlerquellen die das Qualitaumltsmanage-

ment uumlberwacht zum Beispiel Warenein-

gang fuumlr Rohstoff e und Vorprodukte Er-

gebnisse von Bearbeitungsschritten und

Montagen Faumlhigkeiten von Maschinen

Werkzeugen und Pruumlfmitteln

Die bekannten Fehler erkennt die Pro-

duktion nach Plan und begegnet ih-

nen mit geeigneten Maszlignahmen Die

unbekannten Fehlerquellen erkennen

Menschen nachtraumlglich als bisher unbe-

achtete Zusammenhaumlnge Fuumlr diesen Er-

kenntnisschritt brauchen die Menschen

relevante und gesicherte Informationen

Um die Informationsqualitaumlt zu sichern

gibt es leistungsfaumlhige Werkzeuge zur

Datensammlung und Aufbereitung zur

Informationsverdichtung und zur Be-

reitstellung Die Auswahl der relevanten

Informationen ist ungleich anspruchs-

voller denn es soll ja etwas bisher Un-

bekanntes erkannt werden Die Siche-

rung des gesamten Betriebsgeschehens

in einer Datenbank verlagert diese Ar-

beit nur in einen unguumlnstigen Zeitpunkt

Wirtschaftlicher und erfolgreicher ist es

wenn der Betrieb sein Erfahrungswissen

nutzt und im Vorgriff eine Auswahl po-

tenziell relevanter Informationsquellen

fuumlr die kommende Fehlersuche triff t

Qualitaumltskosten deutlich senkenTraceability-Software schuumltzt vor ausufernden Ruumlckrufkosten und drohender Produkthaftung das behaupten

die Softwareanbieter seit Jahren Wenn die Software den Materialfluss rekonstruiert ndash von einem fehlerhaften

Produkt bis zu einer Fehlerquelle und von dort ausgehend bis zur Charge fuumlr den Ruumlckruf ndash dann waumlre die Leis-

tung vollbracht Ist die Fehlerquelle bekannt ist das eine willkommene Rationalisierung Aber gerade die Fehler-

suche ist aufwaumlndig und muss schnell zum Erfolg fuumlhren damit die Ruumlckrufkosten moumlglichst gering ausfallen

Und dabei geht es um unbekannte Fehlerquellen die noch nicht in der FMEA stehen um Zustaumlnde die noch kei-

ne Parameter in der SPC oder bei den Faumlhigkeiten sind um Werte der kein Leitrechner und keine Maschinen-

steuerung bisher als kritisch bewertet Erst wenn es gelingt die Ursachen fuumlr einen bislang unbekannten Fehler

schneller sicherer und praumlziser zu finden dann werden die Ruumlckrufkosten geringer ausfallen

V O N S V E N O R I M M E L S P A C H E R

T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

Erst wenn es gelingt die Ursachen fuumlr einen

bislang unbekannten Fehler schneller siche-

rer und praumlziser zu fi nden dann werden die

Ruumlckrufkosten wirklich geringer

Sven O Rimmelspacher wurde 2006 zum

Geschaumlftsfuumlhrer der Pickert amp Partner

GmbH bestellt 2007 stieg er als einer

von drei Gesellschaftern ein und uumlber-

nahm Anfang 2009 die Mehrheit der An-

teile Er ist heute hauptverantwortlich fuumlr

Produkt- und Marketingstrategien

2 2 0 1 1 13

T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

In der FMEA erfasst der Betrieb die be-

kannten Fehler Ursachen und Auswir-

kungen und ihren meist komplexen Zu-

sammenhang Daraus werden Pruumlfplaumlne

abgeleitet die alle bekannten Fehler ver-

meiden Der Betrieb ist bestrebt die Pro-

duktivitaumlt zu steigern und gleichzeitig

die Qualitaumltskosten zu senken Es ist Ziel

der statistischen Prozesskontrolle die

fuumlr das geforderte Qualitaumltsniveau not-

wendige Anzahl der Pruumlfungen zu mini-

mieren Weil hier die Pruumlfdichte und die

Merkmale ohne Schranken vergroumlszligert

werden koumlnnen genau deswegen ist es

sehr unwahrscheinlich auf diesem Weg

relevante Informationen fuumlr eine kom-

mende Fehlersuche zu gewinnen ndash ganz

abgesehen von den damit verbundenen

schrankenlosen Qualitaumltskosten Eine viel

bessere Quelle fuumlr relevante Informatio-

nen ist die Automatisierungsebene

Die Qualitaumltssicherung pruumlft das Ergeb-

nis eines Bearbeitungsschritts die Auto-

matisierung muss ihn vollziehen Fuumlr die-

sen Vollzug nutzt die Automatisierung eine

Fuumllle von Soll-Werten und Ist-Zustaumlnden

Die Masse dieser Informationen bleibt in

den Maschinen und Feldgeraumlten verbor-

gen etwa der Ohmsche Widerstand eines

Thermoelements vor dem Wandler Doch

viele Informationen sind aus Sicht der Her-

steller der Feldgeraumlte Maschinen und An-

lageninfrastruktur so bedeutend dass sie

an Schnittstellen fuumlr die Uumlberwachung und

Steuerung technischer Prozesse bereitste-

hen (SCADA Supervisory Control and Data

Acquisition) Durch die immer groumlszligere Ver-

breitung von OPC-faumlhigen Maschinen und

Automatisierungsgeraumlten wird SCADA zu-

nehmend unabhaumlngig von den groszligen

Herstellern und erfasst immer groumlszligere Teile

der Herstellungsprozesse in

den Betrieben OPC (Object

Linking and Embedding for

Process Control) wird dort

eingesetzt wo Feldgeraumlte

und Maschinen verschiede-

ner Hersteller ein gemein-

sames fl exibles Netzwerk

bilden

Uumlber OPC hat auch eine

Traceability-Loumlsung Zugriff

auf viele Information aus

der Automatisierungsebe-

ne Aus diesem umfang-

reichen Angebot kann ein

Betrieb die nach seiner Ein-

schaumltzung relevanten Infor-

mationen fuumlr die kuumlnftige

Suche nach unbekannten

Fehlerquellen auswaumlhlen

erfassen bewerten ver-

dichten und bei Bedarf gezielt bereitstel-

len Ein bekannter Automobilzulieferer

hat in seinen Werken in Frankreich in der

Tschechischen Republik in Mexiko und

in China bereits eine Traceability-Loumlsung

die uumlber die Qualitaumlts- und Produktions-

daten hinaus fuumlr jedes Teil von jedem

durchlaufenen Bearbeitungszentrum die

eingestellten Prozessparameter die ein-

gesetzten Werkzeuge die gemessenen

Maschinenzustaumlnde und die Ruumlckmel-

dungen der Steuerprogramme erfasst

Die Kundenreklamation ist nicht nur An-

sporn sie ist auch eine unverzichtbare

Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbes-

serungsprozess der Betriebe Denn Re-

klamationen praumlzisieren die Spezifi katio-

nen und verbessern die statistischen

Modelle Gibt eine Reklamation den Hin-

weis auf einen bisher unbekannten Feh-

ler dann rekonstruiert die Traceability-

Loumlsung ausgehend von der

Seriennummer den Produktionszeit-

punkt den vereinzelten Teilestamm und

die Produktionsstrecke Zur Kontrolle

werden fuumlr diese Produktionsstrecke alle

vorhandenen Qualitaumlts- Produktions-

und Auftragsdaten aus dem Datenbe-

stand zusammengefuumlhrt und fuumlr die Feh-

lersuche bereitgestellt Von besonderem

Interesse ist dabei der Soll-Ist-Vergleich

der vollstaumlndigen Plandaten Produkti-

onslenkungsplan Prozessplan Steue-

rungsprogramme und Steuerungspara-

meter So kann ein menschliches

Versagen fruumlhzeitig ausgeschlossen wer-

den Fuumlr die eigentliche Fehlersuche wer-

den dann die Plandaten den Ruumlckmel-

dungen der Feldgeraumlte Maschinen und

Leitrechner gegenuumlbergestellt Werden

neue Fehlerquellen erkannt dann erwei-

tert der Betrieb die FMEA und optimiert

die Fertigungsprozesse und Pruumlfplaumlne

Auf diesem Weg verbessert eine Tracea-

bility-Loumlsung die Fehlersuche und er-

moumlglicht eine Chargenbestimmung in

bisher unerreichter Schaumlrfe Praumlzision

und Geschwindigkeit bw

KENNZIFFER DEM22663

Uumlber OPC hat eine Traceability-Loumlsung einen standardisierten Zugriff auf viele Informationen

aus der Automatisierungsebene OPC (Object Linking and Embedding for Process Control) wird

dort eingesetzt wo Feldgeraumlte und Maschinen verschiedener Hersteller ein gemeinsames fl e-

xibles Netzwerk bilden Bilder Pickert amp Partner

Die Kundenreklamation ist nicht nur Ansporn sie ist auch eine unver-

zichtbare Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbesserungsprozess

der Betriebe Denn Reklamationen praumlzisieren die Spezifi kationen

verbessern die statistischen Modelle und geben Hinweise auf bisher

unbekannte Fehler

2 2 0 1 114

DIE HERSTELLENDE Industrie gehoumlrt tra-

ditionell nicht zu den Bereichen in der sich

technische und technologische Neuerun-

gen besonders schnell durchsetzen erst

recht nicht wenn diese Neuerungen den

Weg uumlber die Unterhaltungsindustrie und

den privaten Bereich genommen haben

Zu groszlig ist die Sorge um die Sicherheit der

Produktion selbst und der kritischen Daten

die im Herstellprozess eine wichtige Rol-

le spielen So ist es auch heute noch keine

Seltenheit dass man in Produktionsunter-

nehmen eine strikte Trennung von Offi ce-

Anwendungen und Systemen zur Prozess-

und Produktionsfuumlhrung anwendet

Waumlhrend in den Verwaltungen die meis-

ten Geschaumlftsprozesse zumindest IT-ge-

stuumltzt ablaufen und Systeme etabliert sind

mit denen diese Prozesse abgebildet wer-

den werden in den allermeisten Produkti-

onsstaumltten viele relevante Ablaumlufe nach wie

vor manuell und ohne durchgaumlngige Hilfe

von IT-Systemen abgewickelt

Manuelle Geschaumlftsprozesse

Klassische ERP-Systeme unterstuumltzen die

kommerziellen Geschaumlftsprozesse und de-

fi nieren produktionsrelevante Informatio-

nen wie Auftraumlge Rezepte und Arbeitsab-

laumlufe fuumlr die Durchsetzung der Produktion

Haumlufi g werden diese Informationen in Pa-

pierform an die Abteilungen weitergege-

ben die fuumlr die Produktion verantwortlich

sind Die Arbeitspapiere enthalten alle fuumlr

die Bearbeitung notwendigen Daten und

Ablaumlufe Die Arbeitsvorbereitung plant

dann ndash oft nicht adaumlquat IT-gestuumltzt ndash die

Vorgaben fuumlr die Mitarbeiter in den Anla-

gen ein

Diese erhalten bdquoLaufpapiereldquo mit denen

Schritt fuumlr Schritt die manuellen Produk-

tionsschritte abgearbeitet werden Dabei

muumlssen die Mitarbeiter an unterschiedli-

chen Systemen Parameter Sollwerte und

andere Daten eingeben die als Vorgabe

auf dem Papier notiert sind Dazu kommen

Ruumlckmeldungen die auf Visualisierungs-

systemen dargestellt und zu bestimmten

Zeiten auf dem bdquoLaufzettelldquo protokolliert

werden muumlssen Nachdem ein Laufzettel

vollstaumlndig ausgefuumlllt ist gelangt er ndash meis-

tens deutlich verzoumlgert zur Produktion

ndash wieder zu den Bearbeitern die das Ge-

schaumlftssystem mit den Daten fuumlttern

Auch die regelmaumlszligige Wartung und In-

standhaltung der Anlagen und Maschinen

ist ein kritischer Faktor Oft ist eine moumlg-

lichst hohe Gesamtanlagenverfuumlgbarkeit

(OEE) ein wesentliches Geschaumlftsziel eines

Produzenten Um dieses Ziel sicherzustel-

len werden tagtaumlglich Wartungsaktivitaumlten

geplant und durchgefuumlhrt Neben automa-

tisierten Wartungsaktivitaumlten sind in einem

Produktionsbetrieb in aller Regel eine Rei-

he von Pruumlfungen und Instandhaltungs-

maszlignahmen manuell durchzufuumlhren Hier

gilt in gleicher Weise die vorgenannte Pro-

blematik der Medienbruumlche Waumlhrend im

Businesssystem oder im Wartungsma-

nagementsystem alle Aktivitaumlten geplant

und ruumlckgemeldet werden koumlnnen sind

die Instandhalter meist mit Papier und Blei-

stift auf dem Weg durch die Produktions-

anlagen Neben den Fehlermoumlglichkeiten

durch Mehrfacheingaben und Ablesefeh-

ler kann bei dieser Form der Bearbeitung

keine verlaumlssliche Ruumlckverfolgung der Tauml-

tigkeiten stattfi nden Die verspaumlteten und

teilweise fehlerhaften Buchungen fuumlhren

so zwangslaumlufi g zu Qualitaumltsproblemen

Falschinterpretationen der Lagerbestaumlnde

oder fehlenden Ersatzteilen Der gesamte

Produktionsablauf wird beeintraumlchtigt und

hohe Kosten fuumlr Lagerhaltung und Produk-

tionsausfaumllle verursacht

Medienbruumlche vermeiden

Dabei sind es einfache Veraumlnderungen

die in einer Produktionsanlage zu besserer

Qualitaumlt und Auslastung beitragen koumlnnen

Mit einem mobilen Workfl owmanagement-

system ndash mit heutiger Technik auf einem

industrietauglichen Handheld genauso

lauff aumlhig wie auf einem guumlnstigen Smart-

phone oder einem modernen Tablet ndash las-

sen sich nahezu alle denkbaren manuellen

Geschaumlftsprozesse IT-gesteuert und ohne

In die Produktion mit Mobile Apps Noch vor nicht allzulanger Zeit wurden sie von vielen Managern in der Geschaumlftswelt als Spielzeug abgetan Heu-

te sind Smartphones und Apps schon laumlngst nicht mehr aus der Geschaumlftswelt wegzudenken Welcher Manager

geht noch auf Reisen ohne staumlndig uumlber E-Mail auf dem Laufenden zu sein Wer nutzt nicht die allgegenwaumlrtigen

kleinen Helfer fuumlr die Kommunikation mit dem eigenen Unternehmen Geschaumlftspartnern und Kunden Keine

Frage die mobile Revolution ist in vollem Gange und sie haumllt auch Einzug in die Produktionsindustrie

V O N M I C H A E L F A T U M

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

Administrations-

anwendung Die

Konfi guration

der manuellen

Arbeitsablaumlufe

erfolgt menuuml-

gefuumlhrt in der

Administrations-

anwendung

2 2 0 1 1 15

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

M e d i e n b r uuml c h e

bearbeiten Vor-

gabedaten und

A r b e i t s a b l auml u f e

werden direkt aus

dem Business-

system oder dem

Produktionsma-

nagementsystem an das Mobilgeraumlt uumlber-

tragen sinnvollerweise zusammen mit

zusaumltzlichen qualitaumlts- oder sicherheits-

verbessernden Aktivitaumlten die direkt in die

Geschaumlftsprozesse eingebunden werden

Damit laumlsst sich etwa auszuschlieszligen dass

ein Instandhalter seine Aufgaben am fal-

schen Geraumlt ausfuumlhrt weil uumlber das Mobil-

geraumlt mittels RFID- oder Barcodescan Fo-

toerkennung oder Lokalisierung vor jedem

Arbeitsgang automatisch gepruumlft werden

kann ob sich der Benutzer am richtigen

Ort befi ndet Und natuumlrlich kann der Be-

arbeiter zu jedem Arbeitsgang zusaumltzliche

Informationen wie Bedienungsanleitung

oder Montagehinweise erhalten um die

Arbeit qualitativ hochwertiger ausfuumlhren

zu koumlnnen Ruumlckmeldungen von Taumltigkei-

ten Materialien usw koumlnnen uumlber die Tas-

tatur des Mobilgeraumltes oder durch andere

Hilfsmittel etwa einem geraumlteinklusiven

Barcodescanner erfasst werden

Online-und Offl ine-Verbindung

Befi ndet sich der Benutzer des Mobilgerauml-

tes in einem durch das jeweilige Netz ab-

gedeckten Bereich (zum Beispiel WLAN

UMTS EDGE LAN usw) so kann er zusaumltz-

liche Informationen uumlber den Status des

Geraumltes Trends und Parameter zur Bear-

beitungszeit aus dem Onlinesystem (etwa

direkt aus einem Prozessrechner) auf dem

Mobilgeraumlt zur Anzeige bringen Viele Be-

reiche in Produktionsanlagen sind jedoch

nicht an das Onlinenetz angebunden weil

es sich um besonders gesicherte Bereiche

explosionsgeschuumltzte Zonen oder weitlaumlu-

fi ge Areale handelt Damit auch in diesen

Bereichen Mobilgeraumlte zum Einsatz kom-

men koumlnnen muumlssen diese uumlber eine eige-

ne Datenbank verfuumlgen uumlber die waumlhrend

des Offl ineaufenthaltes alle Daten zwi-

schengespeichert werden Sobald der Be-

nutzer wieder in einen netzabgedeckten

Bereich kommt muss eine automatische

oder benutzerinitiierte Datenreplikation

zur zentralen Datenbank erfolgen

Kennzahlen ndash immer und uumlberall

Manager von Produktionsanlagen benouml-

tigen Kennzahlen um ihre Produktion

verlaumlsslich zu betreiben So muumlssen sie

staumlndig uumlber die Auslastung und Verfuumlg-

barkeit der Anlagen informiert sein um

bei Engpaumlssen sofort zu einer Entschei-

dung faumlhig zu sein Durch Echtzeitanbin-

dung an die Produktionsanlagen kann

jederzeit an jedem Ort und unverzuumlglich

nach dem Eintreten eines Ereignisses re-

agiert werden Das schaff t Vertrauen und

Sicherheit fuumlr die Produktion

Mobility in der Produktion

Das Gieszligener Softwareunternehmen ad-

venco Consulting GmbH ist Full-Service-

Dienstleister im Bereich Manufacturing

IT und unterstuumltzt mit seinen Produkten

und Dienstleistungen die Kunden dabei

ihre Produktionsprozesse zu verbessern

und leistungsfaumlhiger zu machen Eine we-

sentliche Rolle spielen dabei die hier bei-

spielhaft genannten Komponenten key-

2operate und key2value um manuelle

Aktivitaumlten in der Produktion zu automa-

tisieren Dabei versorgt die Business-App

bdquokey2valueldquo Entscheider ortsunabhaumlngig

mit allen wichtigen Informationen und

Kennzahlen der Produktion

Durch eine Reihe repraumlsentierender Dar-

stellungen auf dem Mobilgeraumlt koumlnnen kri-

tische Kennzahlen Alarme Tachometeran-

zeigen usw in Echtzeit angezeigt und bei

Auff aumllligkeiten beispielsweise Trends ver-

glichen werden Um ein komplettes Bild

uumlber den Zustand der Produktion zu er-

halten greift das System direkt auf ein Ma-

nufacturing-Intelligence-System uumlber ein

bdquoUnifi ed Production Modelldquo zu Damit sind

alle Daten und Werte abrufbar die im Busi-

ness-Intelligence-System (BI EMI) bereits

angelegt und berechnet wurden Die ein-

fache Konfi guration direkt auf dem Mobil-

geraumlt erlaubt Ad-hoc-Dashboards um auch

Informationen in Relation zu sehen fuumlr die

keine vorkonfi gurierten Reports vorliegen

Mit der App key2operate koumlnnen nahezu

beliebige manuelle Geschaumlftsprozesse erstellt

und mit industrietauglichen mobilen Geraumlten

wie Handhelds mit Barcode- oder RFID-Scan-

ner Tablets Smartphones usw automatisiert

werden Der Ersteller der Ablaumlufe hat die Moumlg-

lichkeit manuelle Aktivitaumlten auf einfache Wei-

se als Workflow vorzugeben Zunaumlchst defi-

niert er die Datenbankstruktur und eliminiert

damit von vorneherein komplexe Schnittstel-

lendefinitionen Im zweiten Schritt legt der

Designer fest auf welche Weise dem spaumlteren

Benutzer die Daten auf dem Bildschirm visu-

alisiert werden und wie der Workflow-Ablauf

zu bedienen ist Zum Schluss wird der Ablauf

durch die Sequenzierung der Menuumls festge-

legt So kann ohne IT-Kenntnisse eine unbe-

grenzte Anzahl von Workflows erzeugt und

angepasst werden

Die grafi sch erstellten Arbeitsablaumlufe

werden gemeinsam mit der passenden

Grafi kdarstellung auf die Mobilgeraumlte gela-

den und als digitale Arbeitsanweisungen

uumlbergeben Gleichzeitig koumlnnen Anleitun-

gen Fotos oder Dokumentationen zu den

Ablaumlufen hinzugefuumlgt werden um Aufga-

ben gezielt zu erlaumlutern und fuumlr eine fehler-

freie Bearbeitung zu sorgen Uumlber manuelle

Eingabe Scannen von Barcodes oder RFID-

Tags werden Anlagen und Geraumlte identifi -

ziert und Ruumlckmeldungen zum Abarbei-

tungsstatus erfasst Gegebenenfalls koumlnnen

wichtige Parameter waumlhrend des Arbeits-

ablaufes direkt visualisiert und uumlberwacht

werden Uumlber einen Task Scheduler koumlnnen

die Arbeitsablaumlufe geplant werden um sie

auf dem richtigen Endgeraumlt online oder off -

line abarbeiten zu lassen Durch die Einbin-

dung der manuellen Prozesse in die IT-Um-

gebung werden die Aktivitaumlten verlaumlsslicher

und nachvollziehbar Sie koumlnnen geplant

und uumlberwacht werden und verbessern die

Arbeits-und Produktionsqualitaumlt bw

KENNZIFFER DEM22665

Maskeneditor Die Visualisierungsoberfl aumlche der Mo-

bilgeraumlte kann mit dem Maskeneditor frei zusammen-

gestellt werden Bilder advenco Consulting

iPhone Selbst zu-

sammengestell-

te Dashboards fuumlr

iPhone und iPad

key2operate

Client Indus-

trietaugliche

Menuumldarstel-

lung fuumlr Mo-

bilgeraumlte

2 2 0 1 116

M I T S E I N E N Freunden weltweit rund

um die Uhr zu kommunizieren Videos

und Fotos auszutauschen oder sich per

Smartphone-App aktuell uumlber Fuszligball-

Zwischenspielstaumlnde zu informieren

stellt fuumlr die iPhoneiPad-Generation

keine groszlige Herausforderung dar Die

Leichtigkeit der Informationsbeschaf-

fung gepaart mit Lifestyle-Anspruumlchen

entspricht der heutigen Normalitaumlt eine

Normalitaumlt die das private Leben be-

herrscht allerdings in der industriellen

Umgebung noch Platz fuumlr Innovationen

bietet Dass auch Produktionsunterneh-

men von der Leichtigkeit der Informati-

onsbeschaff ung profi tieren koumlnnen ist

unbestritten Langfristiges Planen und

Beobachten von Marktentwicklungen

sind oftmals nicht mehr moumlglich Unter-

nehmensrelevante Entscheidungen muumls-

sen kurzfristig getroff en werden Damit

Entscheidungsgrundlagen auch dann

zur Verfuumlgung stehen wenn man sie be-

noumltigt ist der ortunabhaumlngige Zugriff auf

aktuelle Produktionskennzahlen oder

Kennzahlenanalysen unumgaumlnglich Der

Informationszugriff sollte sich einfach

mobil und fl exibel gestalten Der Einsatz

moderner Hardware hohe Performance

und absolute Zugriff sicherheit sind wei-

tere Anforderungen an ein intelligentes

Informationssystem

Aus den Daten die

richtigen Schluumlsse ziehen

Business-Intelligence-Softwaresysteme

kurz BI-Systeme unterstuumltzen die logische

und physische Konsolidierung inhomoge-

ner Datenquellen Das heiszligt Informationen

werden erfasst logisch verknuumlpft und auf-

bereitet Schlussendlich liefern BI-Systeme

die gewuumlnschten Entscheidungsgrundla-

gen fuumlr die Entscheidungstraumlger BI-Syste-

me bedienen sich der Daten bereits eta-

blierter Unternehmenssoftwareloumlsungen

So bieten ERP- (Enterprise-Resource-Plan-

ning-) oder MES-(Manufacturing-Executi-

on-) Systeme eine operative Datengrund-

lage zur Ermittlung von Kennzahlen oder

zum Erstellen von Analyse-Charts

Der Erfolg von Business Intelli-

gence liegt in der technischen

Umsetzung

Nur eine technisch saubere Loumlsung die in

der Anwendung auch Spaszlig macht wird

zum gewuumlnschten Erfolg fuumlhren Beschaumlf-

Mobiler Zugriff auf aktuelle Produktionsdaten

Business Intelligence uumlberwindet die organisatorische Grenze von der Geschaumlftsebene

in den Shopfloor Meister und Produktionsleiter koumlnnen bei Meetings direkt auf aktuelle

Kennzahlen und Analyse-Charts aus der Produktion zuruumlckgreifen Ausgedruckte Excel-

Tabellen oder handschriftliche Journalbuumlcher gehoumlren der Vergangenheit an

V O N I N G C H R I S T I A N E R L I N G E R

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

Business Intelligence nach dem Selbstbedienungsprinzip liegt im Trend Einfach und fl exibel

Charts zusammenstellen und aktuelle Auswertungen visualisieren

Mit einer mobilen Anwen-

dung lassen sich ortsun-

abhaumlngig und in Echtzeit

Kennzahlen Analysen und

Prozesszustaumlnde abrufen

2 2 0 1 1 17

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

tigt man sich mit Unternehmensdaten

wird man schnell erkennen koumlnnen dass

sehr groszlige Datenmengen und eine hohe

Abhaumlngigkeitskomplexitaumlt zutage treten

werden Performance ist daher der Schluumls-

sel zum Erfolg In-Memory-Technologien

bieten heute die entsprechenden Moumlg-

lichkeiten hoch-performante Datenzugrif-

fe zu realisieren Dabei werden Informati-

onen aus Datenbanken nicht mehr von

der Festplatte gelesen sondern in einem

Arbeitsspeicher vorgehalten Antwortzei-

ten unter einer Sekunde sind so realisier-

bar Analyse-Ergebnisse und Kennzahlen

lassen sich in Echtzeit berechnen und vi-

sualisieren Mobile Anwendungen spielen

dabei eine wichtige Rolle Bei kritischen

Unternehmensdaten wird allerdings die

Sicherheit nach wie vor im Vordergrund

stehen Denn was passiert mit den Daten

aus dem Arbeitsspeicher bei einem Ser-

ver-Crash Wie weit sind die technischen

Loumlsungen fortgeschritten um in einer

ausschlieszliglichen In-Memory-Anwendung

beim Crash keine Daten zu verlieren Fra-

gen die durchaus berechtigt sind und in

der Fachwelt sehr diff erenziert diskutiert

werden Oftmals sind Marketingsansaumltze

der groszligen Hersteller ausschlaggebend

fuumlr geaumluszligerte Meinungen

Der Industrieanwender wird die

Richtung vorgeben

Schlussendlich wird der Kunde ent-

scheiden wie er seine Datenverarbei-

tung kuumlnftig erledigen moumlchte Fakt ist

dass hohe Anspruumlche an Bedienkomfort

und Datensicherheit gestellt werden In

Fachkreisen wird daher haumlufi ger daruumlber

gesprochen warum nicht beide Tech-

nologien In-Memory und klassisches

Datawarehousing in Kombination zum

Einsatz kommen koumlnnen So genannte

hybride Technologien zeichnen sich ab

Dabei werden die Daten weiterhin in re-

lationalen Datenbanken geschrieben die

Zugriff sdaten allerdings im Cache vorge-

halten Somit werden die Zugriff e auf die

Datenbank verhindert aber die Informa-

tionen trotzdem in die Datenbank ge-

schrieben Enorm verkuumlrzte Zugriff szei-

ten ohne dabei die Datensicherheit aus

dem Auge zu verlieren sind so moumlglich

Moderne Softwarehaumluser stellen

sich der Herausforderung

Agilitaumlt ist eine Eigenschaft die die Zu-

kunft der Produktionsunternehmen in Eu-

ropa mit beeinfl ussen wird Dafuumlr ist eine

entsprechende Softwareunterstuumltzung

notwendig Business Intelligence ist heute

bei vielen Unternehmens-Softwareloumlsun-

gen ein Thema So auch im klassischen

Fertigungsbereich wo BI-Loumlsungen in Ver-

bindung mit einem MES-System zum Ein-

satz kommen sollten Das stellt die MES-

Anbieter vor eine groszlige Herausforderung

die Einsatz und Entwicklungs-Know-how

verlangen

Die PROXIA Soft-

ware AG ein junges

bayrisches Soft-

wareunternehmen

hat sich dieser Aufga-

benstellung gewid-

met Dieses Unterneh-

men kann heute seine

Kunden mit einem

MES-Softwaresystem

und einer BI-Loumlsung

mit zukunftstraumlchtiger

Softwaretechnologie

ausstatten Die Modu-

le KPIweb und DASH

web bilden neben den

klassischen MES-Mo-

dulen MDEBDE Leit-

standFeinplanung

PEPPersonaleinsatz-

planung usw die Busi-

ness-Intelligence-An-

wendung fuumlr die

Produktion Diese BI-

Module sind mit hybri-

der Datenverarbei-

t u n g s t e c h n o l o g i e

ausgestattet und koumln-

nen als Mobile-An-

wendung zum Einsatz

kommen Anspruumlche zu kanalisieren und

daraus die beste Loumlsung zu entwickeln

steht im Vordergrund der PROXIA-Ent-

wicklungsabteilung r t

Christian Erlinger ist bei der PROXIA Software

AG fuumlr das Produktmarketing zustaumlndig

KENNZIFFER DEM22714

PROJEKT [erfolg]Wojtek Czyz ist einer der besten deutschenLeichtathleten im Behindertensport Gemeinsammit proALPHA wird der mehrfache Weltmeister und Paralympics-Sieger bei seinem PROJEKT London 2012 [erfolge] feiern

Anspruch von proALPHA ist es jedes PROJEKT im Sinne unserer Kunden zum [erfolg] zu fuumlhren Unsere innovativen Technologien und Service-leistungen werden bereits heute von mehr als 1700 zufriedenen Kunden weltweit eingesetzt

wwwproalphadeDie ERP-Loumlsung fuumlr den Mittelstand

Alle PROXIA-Web-Applikationen werden auf Basis des Browser-Plug-ins Microsoft Silverlight

programmiert Microsoft Silverlight hat sich als ideale Plattform fuumlr komplexe Geschaumlftsan-

wendungen im Internet etabliert

2 2 0 1 118

DAS ERREICHEN der Unternehmensziele

einer leistungsfaumlhigen Fabrik ist heute ab-

haumlngig von schnellen Reaktionszeiten und

kurzen zuverlaumlssigen Prozessketten sowie

einer entsprechenden Qualitaumltssicherung

Insbesondere im Umfeld der SMT (Surface-

Mount-Technology-) Fertigungslinien hat

Praumlzision houmlchste Prioritaumlt Hier muss ge-

waumlhrleistet sein dass die Elektroniken va-

riantenkonform produziert werden keine

fehlerhaften Materialchargen verbaut und

eine durchgaumlngige Materialchargendoku-

mentation gewaumlhrleistet ist Aus diesem

Grund setzen immer mehr Elektronikpro-

duzenten Manufacturing-Execution-Syste-

me (MES) ein um unter anderem Produkte

durchgaumlngig in Echtzeit ruumlckverfolgen zu

koumlnnen

Mittels der durch das MES dokumentier-

ten Erfassung aller fertigungsrelevanten

Daten koumlnnen Auff aumllligkeiten erkannt und

analysiert Prozessparameter geaumlndert

und Abstellmaszlignahmen eingeleitet wer-

den Durch die anschlieszligende Analyse der

Ergebnisse laumlsst sich die Wirkung des Ver-

besserungsprozesses uumlberpruumlfen Die Pro-

zessguumlte kann auf diese Weise optimiert

und die Produktion fehlerhafter Produkte

verhindert werden

Dabei sollte das Manufacturing-Executi-

on-System jedoch nicht nur umfangreiche

und luumlckenlose Informationen sammeln

sondern bereits waumlhrend des Fertigungs-

prozesses fehlerhafte Prozessschritte und

unzulaumlssige Komponenten detektieren

Durch das Prinzip der bdquoVorsorge anstatt

Nachsorgeldquo sind kurze Reaktionszeiten

moumlglich und Fehler koumlnnen bereits im

Keim erstickt werden was eine hohe Quali-

taumlt bei gleichzeitiger Minimierung der Feh-

lerrate und Steigerung der Produktivitaumlt

erzielt

Fehlern auf der Spur

Moumlglich wird die Umsetzung der Optimie-

rungszielsetzungen durch Loumlsungen wie

die Java-EE-basierte iTACMESSuite 7 die

umfangreiche Ruumlckverfolgbarkeits- und

Prozessverriegelungs-

funktionalitaumlten besitzt

Die Loumlsung uumlbernimmt

die komplette Dokumen-

tation und Analyse der

Produkt- und Prozess-

daten aus der laufenden

Produktion und traumlgt

somit zur Einhaltung

der hohen Traceability-

Anforderungen in der

Elektronikindustrie bei

Technisch realisiert wird

dieser Vorgang durch

standardisierte Schnitt-

stellen zu verschiedenen

ERP- und PLM-Syste-

men Uumlber diese wer-

den Stammdaten (wie

etwa Materialstammda-

ten Stuumlcklisten usw) und Bewegungsda-

ten (Materialchargen Fertigungsauftraumlge

Auftragsruumlckmeldungen von Mengen und

Materialverbraumluchen) uumlbernommen und

wieder an das ERP zuruumlckgemeldet Fuumlr je-

des (Halb-)Erzeugnis laumlsst sich so nachvoll-

ziehen welche Prozessschritte wie Pasten-

druck SMD-Bestuumlckung Refl owloumlten AOI

usw zu welchem Zeitpunkt und unter wel-

chen Bedingungen durchlaufen wurden

Die Erfassung aller relevanten Betriebs-

daten erfolgt uumlber eine bidirektionale An-

lagenintegration Diese Informationen

koumlnnen in Echtzeit ausgewertet und ana-

lysiert werden So lassen sich Produktions-

mengen StoumlrgruumlndeAusfallzeiten und

Bauelement-Abwuumlrfe uumlberpruumlfen und op-

timieren

Die BE-Abrufdaten (Bauelemente) wer-

den dabei automatisiert ausgelesen verifi -

ziert und abgespeichert sowie in zeitnahen

Ruumlckmeldeprozessen an das ERP-System

zuruumlckgegeben Durch die automatisch er-

fassten BDE-Daten (Stuumlckzahlen und Takt-

zeiten) ermoumlglicht das MES eine objektive

Analyse der Nutzungsgrade ohne manuel-

le Eingabe so dass ein einfacher Abgleich

zwischen Soll- und Ist-Zustand erfolgen

kann Die Dokumentation des Ist-Zustan-

des erhoumlht dabei die Transparenz fuumlr alle

Beteiligten

Im Ernstfall Prozessverriegelung

Die meisten Manufacturing-Execution-

Systeme ermoumlglichen die einfache passive

Ruumlckverfolgbarkeit Wenige Loumlsungen wie

die iTACMESSuite 7 verfuumlgen uumlber eine

Middleware-Technologie um eine aktive

Traceability mit entsprechenden Prozess-

verriegelungsmechanismen zu unterstuumlt-

zen Die Prozessverriegelung wird mittler-

weile in einem Groszligteil der verschiedenen

Traceability-Anforderungen von VW BMW

Daimler usw gefordert Dieser Vorgang

SMT-Prozesse im Griff Die Oberflaumlchenmontage von elektronischen Bauelementen auf die Leiterplatte (SMT-Bestuumlckung) erfordert

Praumlzision und Fehlerfreiheit vom ersten bis zum letzten Prozessschritt Mittels Manufacturing-Execution-Syste-

men (MES) koumlnnen Produktionsprozesse gesteuert kontrolliert und verbessert werden Die iTACMESSuite 7

bietet dazu eine standardisierte Anbindung an die SMT-Anlagen von Assembleon Fuji ASM und Panasonic

V O N M I C H A E L F I S C H E R

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

SMT-Produktion bei RAFI

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

uumlberpruumlft die Produkte in jedem einzelnen

Prozessschritt bewertet sie mit den Krite-

rien bdquoGutldquo bdquoNacharbeitldquo oder bdquoAusschussldquo

und uumlbernimmt die Verifi kation gegen die

Produktstuumlckliste Anschlieszligend fuumlhrt das

System sie gegebenenfalls einem defi nier-

ten Reparatur-Ablauf zu

In jeder Produktionsstufe wird dabei

gepruumlft ob die vorgegebenen Kompo-

nenten sowie Bauteile verbaut und die

festgelegten Prozessparameter fuumlr die

Produktion eingehalten wurden Treten

an irgendeiner Stelle Fehler auf so wird

die entsprechende Baugruppe nicht

weiter verarbeitet sondern durchlaumluft

einen zuvor defi nierten Eskalationsweg

Es erfolgt dann eine Analyse-Reparatur-

Nachpruumlfung oder die vollstaumlndige Aus-

schleusung der Baugruppe

SMT-Anlagen einfach anbinden

Um eine nahtlose Einbindung der MES-

Loumlsung mit all ihren Funktionalitaumlten in

die SMT-Fertigungsumgebung zu ermoumlg-

lichen hat iTAC basierend auf seinem

API-Service anlagenspezifi sche Standard-

schnittstellen zu den SMT-Anlagen von

Assembleon Fuji ASM und Panasonic in-

tegriert So lassen sich die Systeme der ver-

schiedenen Anbieter auf einfache Weise

anbinden ndash von Labeling-Systemen uumlber

Siebdruckautomaten bis hin zu den nach-

folgenden AOI-Pruumlfsystemen Damit wird

die standardisierte und skalierbare Integ-

ration unterschiedlicher Maschinentypen

und Hersteller entsprechend der jeweili-

gen Anforderungen sichergestellt

bdquoWir sind der einzige MES-Hersteller der

seinen Kunden Plug amp Play-Schnittstellen

zu den vier SMT-Equipmenttypen anbie-

tet Der Markt der Manufacturing-Execu-

tion-System-Anbieter ist zwar umfassend

jedoch unterscheiden sich die Produkte

ndash bedingt durch die jeweilige Historie ndash in

ihrem Loumlsungsansatz sowie im Funktions-

umfang teilweise erheblich In den High-

Volume-Fabriken unserer Kunden haben

wir bis zu zwanzig SMT-Anlagen verschie-

dener Anlagenhersteller integriert Dies

zeigt dass die Nachfrage hier entspre-

chend hoch istldquo erklaumlrt Martin Heinz Vice

President Operations bei iTAC

Auf Nummer sicher Compliance

Fuumlr alle fertigungsnahen Betriebe spielt

beim Einsatz eines Manufacturing-Executi-

on-Systems immer das Thema Compliance

und insbesondere im Automotive-Bereich

die Normierungen eine groszlige Rolle Denn

die Einhaltung von Standards Regulierun-

gen und Richtlinien sind fuumlr Hersteller un-

abdingbar um im Elektronikzulieferer-

Markt zu bestehen Das MES unterstuumltzt

die Umsetzung der Vorschriften ndash bei-

spielsweise muumlssen in verschiedenen

Branchen saumlmtliche Produktions- und Ver-

sandstufen ruumlckverfolgbar sein Die Um-

setzung der Vorgaben schaff t Nachhaltig-

keit und hohe QualitaumltbdquoEine SMT-Anlage

die nicht die Compliance-Anforderungen

erfuumlllt kann im Markt nicht bestehen Un-

ternehmen die sich nach wichtigen Nor-

men richten erzielen auf Dauer einen Wis-

sens- und Wettbewerbsvorsprung Die

Richtlinien dienen der Qualitaumlts sicherung

dem Schutz der Gesellschaft und tragen

zur Verstaumlndigung beildquo erklaumlrt Dieter Meu-

ser Technologievorstand der iTAC Soft-

ware AG und ergaumlnzt bdquoEin Manufacturing-

Execution-System kann einen wesentlichen

Beitrag leisten um Normen besser einhal-

ten zu koumlnnenldquo bw

KENNZIFFER DEM22664

Die Welt der Metallbearbeitung

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2 2 0 1 120

I N D E R betrieblichen Praxis wird der

durchgaumlngigen methodischen Unter-

stuumltzung von Fabrikplanung und an-

schlieszligender Inbetriebnahme Anlauf

und auch laufendem Betrieb von Produk-

tionsanlagen besondere Aufmerksamkeit

geschenkt da in diesen Phasen noch Ver-

besserungspotenziale ausgeschoumlpft wer-

den koumlnnen beispielsweise durch eine

durchgaumlngige Engineering-Kette ohne

manuelle Datenuumlbertragungen Dieser

durchgaumlngige Engineering-Prozess von

der Fabrikplanung bis in den realen Be-

trieb ist das erste Hauptziel des digita-

len Fabrikbetriebs Das zweite Hauptziel

liegt darin das aus der Entwicklung von

Produkten bekannte Dilemma zwischen

Kostenfestlegung und Kostenbeeinfl us-

sung (Bild 1) anzugehen indem in den

fruumlhen Phasen in denen die Herstellkos-

ten des Produkts und laufenden Kosten

der Produktion beeinfl usst und festge-

legt werden die Sicherheit erhoumlht wird

dass Planungsergebnisse der spaumlteren

Realitaumlt moumlglichst nahe kommen

Defi nition

Grundsaumltzlich muss ein Fabrikbetrieb

der im Rechner abgebildet verifi ziert

Digitaler FabrikbetriebNach der VDI-Richtlinie 4499 ist die digitale Fabrik ein bdquoOberbegriff fuumlr ein umfassendes Netzwerk von digitalen

Modellen Methoden und Werkzeugen ndash unter anderem der Simulation und 3D-Visualisierung ndash die durch ein

durchgaumlngiges Datenmanagement integriert werden Ihr Ziel ist die ganzheitliche Planung Evaluierung und

laufende Verbesserung aller wesentlichen Strukturen Prozesse und Ressourcen der realen Fabrik in Verbindung

mit dem Produktldquo (VDI 4499 Blatt 1 S 3) Diese Definition verdeutlicht dass die digitale Fabrik bis in den realen

Betrieb einer Fabrik hineinreicht allerdings ist in Blatt 1 hauptsaumlchlich beschrieben wie sie Aufgaben der Fa-

brikplanung unterstuumltzt Darum hat eine weitere Arbeitsgruppe des VDI sich die Aufgabe gestellt die Lebens-

phasen des Fabrikbetriebs die zugehoumlrigen Methoden und Werkzeuge sowie den Nutzen ihrer Anwendung zu

beschreiben Ergebnis ist das Blatt 2 der Richtlinie 4499 mit dem Titel bdquoDigitaler Fabrikbetriebldquo Der digitale Fa-

brikbetrieb deckt damit einen Teilumfang der digitalen Fabrik ab

V O N D R O L A F S A U E R U N D M I R I A M S C H L E I P E N

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

2 2 0 1 1 21

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

und verbessert wird die Anforderung

erfuumlllen den realen Betrieb einer Fabrik

so realistisch wie moumlglich darzustellen

vor allem auch was sein Zeitverhalten

betriff t Damit werden beispielsweise

an den digitalen Fabrikbetrieb Echtzeit-

anforderungen gestellt wie sie im rea-

len Betrieb auftreten Daran scheitern

heute noch viele Werkzeuge vor allem

dann wenn mehr als eine einzelne Anla-

ge oder Zelle betrieben werden soll Die

Arbeitsgruppe hat darum die folgende

Defi nition fuumlr digitalen Fabrikbetrieb

gewaumlhlt deren Umsetzung in die Praxis

vermutlich schrittweise etwa aufgrund

leistungsfaumlhigerer Hardware erfolgen

wird

bdquoDer digitale Fabrikbetrieb bezeich-

net die Nutzung und das Zusammen-

wirken von Methoden Modellen und

Werkzeugen der digitalen Fabrik die bei

der Inbetriebnahme einzelner Anlagen

dem Anlauf mehrerer Anlagen und der

Durchfuumlhrung realer Produktionspro-

zesse eingesetzt werden Ziele sind die

Absicherung und Verkuumlrzung des An-

laufs sowie die betriebsbegleitende und

kontinuierliche Verbesserung der Seri-

enproduktion

Dazu wird das dynamische Verhalten

einzelner Produktionsanlagen und kom-

plexer Produktionssysteme und -prozes-

se einschlieszliglich der Informations- und

Steuerungstechnik realitaumltsnah abgebil-

det Virtuelle und reale Komponenten

koumlnnen dabei miteinander gekoppelt

sein Auf Basis eines durchgaumlngigen Da-

tenmanagements nutzt der digitale Fa-

brikbetrieb die Ergebnisse der Produkti-

onsplanung in der digitalen Fabrik und

stellt seinerseits Daten fuumlr operative IT-

Systeme bereit Bei der Nutzung in der

Serienproduktion werden die Model-

le laufend der Realitaumlt angepasstldquo (VDI

4499 Blatt 2 S 2)

Das in der Defi nition als gegeben an-

genommene durchgaumlngige Datenma-

nagement ist in der Praxis bisher nur in

Ansaumltzen anzutreff en da die bdquoWeltenldquo

der Planung und des operativen Be-

triebs und damit auch die sie unterstuumlt-

zenden IT-Systeme nur langsam zusam-

menwachsen Darum arbeiten weitere

Arbeitsgruppen des VDI daran dieses

durchgaumlngige Datenmanagement zu

beschreiben beziehungsweise konkrete

Inhalte der zwischen den bdquoWeltenldquo aus-

zutauschenden Daten zu defi nieren (VDI

4499 Blatt 3 sowie VDI 5600 Blatt 2)

Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs

In dem neuen Blatt 2 der VDI-Richtli-

nie 4499 haben Experten aus Industrie

Dienstleistung Softwarehaumlusern und In-

stituten die Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs und deren Anwendung

auf zwei wesentlichen Anwendungsfel-

dern beschrieben Digitaler Betrieb von

Einzelmaschinen (Werkzeugmaschinen)

und digitaler Betrieb automatisierter

Produktionsanlagen Wichtige Kom-

ponenten des digitalen Fabrikbetriebs

sind beispielsweise die virtuelle Inbe-

triebnahme oder die betriebsbegleiten-

de (Realzeit-) Simulation Am Uumlbergang

aus der Planung in die Inbetriebnahme

und die Serienproduktion wirken vir-

tuelle undoder reale Maschinen und

deren dynamisches Verhalten mit vir-

tuellen undoder realen Anlagensteue-

rungen als Abbild der Logik der Anlagen

zusammen Mit der Verbindung zu uumlber-

lagerten Fertigungsmanagementsyste-

men erlaubt der digitale Fabrikbetrieb

Aussagen uumlber das Gesamtverhalten

von Maschinen und Anlagen vor deren

realem Anlauf

Neben der Defi nition wesentlicher Ge-

sichtspunkte die fuumlr den digitalen Fab-

rikbetrieb von Bedeutung sind werden

moumlgliche Anwendungsgebiete in den

verschiedenen Lebenszyklusphasen ei-

nes Produktionssystems aufgezeigt Ex-

emplarisch fuumlr die Hauptanwendungs-

gebiete werden die Inbetriebnahme

komplexer Fertigungs systeme sowie das

Erzeugen von NC-Bearbeitungs- und

Messprogrammen zum Betrieb von NC-

Werkzeugmaschinen als Teil der Fer-

tigungssysteme erlaumlutert (DENKENA

2009a) Besonderes Augenmerk wird auf

die verwendeten Informations- und Pla-

nungssysteme gelegt

Weiterhin ergeben sich aus dem Ein-

satz dieser Systeme als Teil des digitalen

Fabrikbetriebs neue Moumlglichkeiten fuumlr

ein durchgaumlngiges Datenmanagement

(DEN KENA 2009b) Dieses stellt die Basis

bereit auf der der digitale Fabrikbetrieb

die Ergebnisse aus Planungsphasen der

digitalen Fabrik nutzt und um Daten fuumlr

operative IT-Systeme ergaumlnzt (SCHLEI-

PEN SCHICK SAUER 2008) Somit wer-

den die Modelle der digitalen Fabrik mit

Informationen aus der realen Produktion

gekoppelt und koumlnnen waumlhrend der Se-

rienproduktion weiterverwendet und ak-

tualisiert werden

Einsatz des digitalen Fabrikbe-

triebs in Anwendungsgebieten

der Fertigung

Um den Einsatz sowie die Herausforde-

rungen und Voraussetzungen des digi-

talen Fabrikbetriebs in konkreten An-

wendungsgebieten deutlich zu machen

wurde zwischen den Anwendungsge-

bieten Einzelmaschinen und verkette-

ten Produktionsanlagen unterschieden

Einzelmaschinen zum Beispiel NC-Werk-

zeugmaschinen fokussieren dabei auf

die zu fertigenden Teile waumlhrend bei

automatisierten Fertigungsanlagen die

Bild 1 Kostenfestlegung versus Kostenentstehung (in Anlehnung an EHRLENSPIEL ua

2005 Seite 11)

2 2 0 1 122

Ressourcen der Anlage selbst im Mittel-

punkt der Planung stehen

Die rechnergestuumltzte Fertigungs- und

Prozessplanung umfasst innerhalb des

digitalen Fabrikbetriebs alle rechnerun-

terstuumltzten Taumltigkeiten die erforderlich

sind um fuumlr ein Bauteil Bearbeitungs-

und Messprogramme zur Steuerung ei-

ner NC-Werkzeugmaschine zu erstellen

und in Betrieb zu nehmen

Die Bauteile durchlaufen dabei die

Funktionsbereiche Konstruktion Arbeits-

vorbereitung und Fertigung

NC-Werkzeugmaschinen koumlnnen Teil

einer automatisierten Produktionsanla-

ge sein etwa wenn mehrere Werkzeug-

maschinen durch ein automatisiertes

Materialfl usssystem verkettet sind Bei

automatisierten Produktionsanlagen

spielen das Datenmanagement und die

Modellierung der einzelnen Anlagen-

komponenten eine zentrale Rolle Im Sin-

ne eines digitalen Fabrikbetriebs ist es

erforderlich dass disziplinuumlbergreifend

gearbeitet und modelliert wird Kom-

ponenten werden daher in mechatroni-

schen Objekten als Teil einer umfassen-

den mechatronischen Bibliothek (siehe

Bild 2) beschrieben die alle relevanten

Teilaspekte umfasst Diese mechatroni-

sche Bibliothek ist das Herzstuumlck des di-

gitalen Fabrikbetriebs da hier alle rele-

vanten Daten fuumlr den spaumlteren Betrieb

zusammengefuumlhrt und in Beziehung zu-

einander gesetzt werden

Ausblick

Ohne eine parallel zu den aktuellen Ent-

wicklungsarbeiten laufende Standardi-

sierung wird das Ziel einer permanenten

Planungsbereitschaft in der Fabrik nicht

zu erreichen sein Darum arbeiten Mitar-

beiter des Fraunhofer IOSB in diversen

Standardisierungsgremien zum Beispiel

im VDI-Fachausschuss bdquoMES-Maschinen-

schnittstellen (VDI 5600 Blatt 2)ldquo und

wirken im Gremium bdquoDurchgaumlngiges En-

gineering von Leitsystemen (VDI-GMA FA

612)ldquo mit Mit AutomationML ist ein in-

dustriegetriebenes Konsortium dabei

fuumlr das Engineering von Produktionsan-

lagen einen Standard der Standards zu

entwickeln mit dem der oben geforderte

durchgaumlngige Datenaustausch unabhaumln-

gig von Softwarewerkzeugen moumlglich ist

(DRATH 2010) bw

KENNZIFFER DEM22704

Literaturverzeichnis

DENKENA B AMMERMANN C CA-Technolo-gien in der Fertigungs- und Prozessplanung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)4 S 300ndash305 (=2009a)

DENKENA B AMMERMANN C CHARLIN F Analyse und Optimierung des Datenmanage-ments in variantenreicher Werkstattfertigung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)9 S 787ndash790 (=2009b)

Drath R (Hrsg) Datenaustausch in der Anla-genplanung mit AutomationML Berlin Sprin-ger Verlag 2010

EHLENSPIEL K LINDEMANN U KIEWERT A Kostenguumlnstig entwickeln und konstruie-ren Kostenmanagement bei der integrierten Produktentwick lung Berlin Springer-Verlag 2005

SCHLEIPEN Miriam SCHICK Klaus SAUER Olaf Layoutmanager fuumlr automa tisch erstell-te Prozessfuumlhrungsbilder mit Hilfe von Daten aus der Digitalen Fabrik In Advances in simu-lation for production and logistics applica-tions Hrsg RABE Markus Stuttgart Fraun-hofer IRB Verlag 2008 S 397-406

VDI Richtlinie 4499 Digitale FabrikBlatt 1 Grundlagen und Planung Februar 2008Blatt 2 Digitaler Fabrikbetrieb Maumlrz 2011

VDI Richtlinie 5600 Blatt 3 Logische Schnittstel-le zwischen Maschinen und MES April 2011

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

Bild 2 Gemeinsame Arbeitsweise auf Basis eines gemeinsamen Planungs- und Entwicklungsmodells

(VDI 4499 Blatt 2 S 19)

2 2 0 1 1 23

R F I D - L Ouml S U N G E N I M P R O D U K T I O N S U M F E L D

D I E R F I D - U H F -Technologie wurde in

erster Linie zur Erfassung von Transpon-

dern uumlber groumlszligere Reichweiten entwickelt

Diese Anforderung wird primaumlr im Bereich

der Logistik und der Fahrzeugerfassung

gestellt Moderne RFID-UHF-Systeme bie-

ten bereits sehr gute Ergebnisse und erzie-

len Reichweiten von bis zu 10 Metern Im

Bereich der industriellen Produktion gibt

es aber eine groszlige Anzahl von Anwendun-

gen bei der die gewuumlnschte Reichweite

zwischen wenigen Zentimetern bis hin zu

mehreren Metern liegt

In der Vergangenheit konnte die RFID-

UHF-Technologie nur bei den mittleren

und groszligen Reichweiten punkten speziell

bei sehr kleinen Schreib-Lese-Abstaumlnden

kommt immer noch sehr oft die HF-LF-

Technik zum Einsatz Aufgrund der staumln-

dig steigenden Bedarfe an eine transpa-

rente Fertigungsstruktur muumlssen auch in

der Intralogistik und in der spaumlteren Wa-

renverteilung Reichweiten im mittleren

und groszligen Bereich abgedeckt werden

Ganz ohne Systemwechsel

Da diese Anforderungen nur mit RFID-

UHF geloumlst werden koumlnnen ist oft ein

Systemwechsel innerhalb eines Ferti-

gungsverbundes erforderlich Um die-

ses Problem zu beheben braucht es eine

Erweiterung der Anwendungsbereiche

von RFID-UHF auch auf kleine Reichwei-

ten Erste so genannte Low-Range-UHF-

Systeme sind seit einiger Zeit auf dem

Markt verfuumlgbar Ein defi nierter und stouml-

runempfi ndlicher Erfassungsbereich im

Vergleich zu einer HF-Loumlsung kann da-

mit aber nicht realisiert werden Neueste

UHF-Antennenloumlsungen bieten nun die

Moumlglichkeit in einem kleinen defi nierten

Bereich eine hohe Energiedichte zu kon-

zentrieren um auch Transponder auf me-

tallischem oder leitfaumlhigem Untergrund

mit ausreichend Energie zu versorgen

und ohne nennenswerte Energie in das

Fernfeld zu transportieren

Stoumlrfestigkeit deutlich erhoumlht

Damit werden gleich zwei positive Eff ek-

te erzielt Zum ersten wird die notwendi-

ge Energie da eingesetzt wo sie benoumltigt

wird und zum zweiten koumlnnen die Proble-

me mit der Stoumlrempfi ndlichkeit bei groumlszlige-

ren Reader-Populationen verringert wer-

den Durch eine weitere Verbesserung auf

der Reader-Seite lassen sich mittlerweile

sehr kleine Abstaumlnde zwischen einzelnen

Schreib-Lesestationen erzielen ohne

dass die Reader mit viel Aufwand extern

synchronisiert werden muumlssen

Auf die Auswahl des

Transponders kommt es an

Von Seiten der Tag-Hersteller wird auf

dem Gebiet der Low-Range-Anwendun-

gen ebenfalls einiges an Innovationen

erbracht so dass heute eine breite Aus-

wahl an Nahfeld-Transpondern zur Verfuuml-

gung steht

Falls in der gesamten Prozesskette un-

terschiedliche Identifi kationsreichweiten

notwendig sind koumlnnen durch die Ver-

wendung von Hybrid-Transpondern so-

wohl kleine Reichweiten als auch groumlszligere

Distanzen bis zu drei Meter erzielt wer-

den Diese Eigenschaft wird auf Seiten des

Transponders durch eine spezielle Anten-

nenstruktur erzielt ndash Mehrkosten beim

Transponder entstehen dadurch nicht

RFID im Pharmabereich

Gerade im Bereich der Pharmaindust-

rie ist RFID eine interessante Loumlsung zur

Steuerung von Produktions- und Ver-

packungsschritten Nachfolgend wird

das bereits in der Fertigung verwendete

Transponder-Etikett auch fuumlr logistische

und sicherheitstechnische Anwendun-

gen eingesetzt Durch die Verwendung

der Antennen-Reader-Kombination koumln-

nen sowohl die sehr hohen Geschwin-

digkeiten auf dem Produktionsband von

bis zu 5 Metern pro Sekunde als auch

Reichweiten von bis zu drei Metern er-

zielt werden

RFID-UHF erobert

die Fertigungssteuerung

Durch die rasante Weiterentwicklung der

RFID-UHF-Technologie kann nun nur

durch die Auswahl des richtigen Anten-

nen-Reader-Typs und des passenden

Transponders durchgaumlngig jegliche Au-

to-ID-Applikation von sehr geringen bis

zu groszligen Reichweiten kosteneffi zient

bewaumlltigt werden Alle unterschiedlichen

Identifi kationspunkte in der Produkten-

stehungskette arbeiten mit dem einma-

lig auf das Produkt aufgebrachten Hyb-

rid-Transponder Die Kosten fuumlr den Tag

fallen nur einmal an Oft verbleibt der Tag

ein Leben lang auf dem Produkt und

kann auch im Servicefall wieder ausgele-

sen werden Durch den stetig steigenden

Trend zur Erhoumlhung der Fertigungseffi zi-

enz bieten nun die neuen RFID-UHF-

Technologien groszlige Chancen im harten

Wettbewerb zu bestehen bw

KENNZIFFER DEM22672

Skalierbare Loumlsungen im IndustrieumfeldDie RFID-Technologie ist aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken Der in der Vergangenheit

notwendige Wechsel zwischen verschiedenen Kommunikationsstandards war ein groszliges Hindernis zur durch-

gaumlngigen Einfuumlhrung der RFID-Technologie in der gesamten Wertschoumlpfungskette

V O N T H O M A S B R U N N E R

Einsatz der RFID-UHF-Technologie in der Produktion

Bilder Kathrein

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S T U D I E Z U K E N N Z A H L E N I N D E R P R O D U K T I O N

die sich mit Mengen und Zeiten be-

schaumlftigen So beruht etwa der OEE-

Indikator (Overall Equipment Eff ec-

tiveness) auf den drei Kennzahlen

Verfuumlgbarkeit Eff ektivitaumlt und Quali-

taumltsrate und letztere druumlckt in Prozent

aus in welchem Verhaumlltnis die bdquoGut-

mengeldquo zur produzierten Gesamtmen-

ge steht Betriebswirtschaftliche Kenn-

zahlen hingegen werden darin nicht

beruumlcksichtigt und fi nden sich insge-

samt in der Praxis des Produktions-

managements nicht Selbst die kuumlrzli-

che Defi nition der Kennzahlen zu den

MES-Systemen durch den Verband der

deutschen Maschinen- und Anlagen-

bauer ist frei von betriebswirtschaft-

lich orientierten KPIs

Fazit

Produktivitaumltssteigerung wurde im bis-

herigen Sprachgebrauch von MES immer

als eine Verbesserung der Wirtschaft-

lichkeit dargestellt obwohl eine solche

Gleichsetzung angesichts der Vernach-

laumlssigung der Kostenaspekte sachlich

voumlllig falsch ist Insofern beruhen auch

die Produktivitaumltsberechnungen haumlu-

fi g auf spekulativen Annahmen die sich

nicht durch Fakten stuumltzen lassen Daraus

ist der Schluss zu ziehen dass die gaumlngi-

gen MES-Ansaumltze keinen Beitrag zur Stei-

gerung der Wirtschaftlichkeit in der Pro-

duktion leisten koumlnnen Denn wer die

Wertschoumlpfung von Produktionsprozes-

sen berechnen und Kostentreiber besei-

tigen will benoumltigt zwangslaumlufi g deut-

lich weitergehende Methoden So stellt

sich die Frage Wie soll man eine Prozess-

kostenanalyse oder Stoumlrkostenanalyse

durchfuumlhren wenn keine Kostendaten

vorliegen

Zu den Erfordernissen gehoumlrt als Kon-

sequenz beispielsweise eine tatsaumlchliche

Integration der Business- und Produk-

tionsprozesse mit durchgaumlngigen Pla-

nungs- und Steuerungsdaten Ebenso

ist ein Realtime Monitoring durch intel-

ligente Analyse- und Steuerungsinstru-

mente erforderlich damit sich Produkti-

vitaumltshindernisse schneller praumlziser und

fuumlr gezieltere Verbesserungsmaszlignah-

men identifi zieren lassen Dies laumlsst sich

erst mit dem Production-Intelligence-

Ansatz realisieren Er beseitigt das iso-

lierte Selbstverstaumlndnis im Produkti-

onsmanagement und sorgt mit seiner

ganzheitlichen und integrierten Ausrich-

tung fuumlr ein Kostenmanagement wie es

in anderen Organisationsbereichen der

Unternehmen selbstverstaumlndlich ist

Effi ziente Statusanalyse

KPI-Quick-Check

Mit dem KPI-Quick-Check werden in ei-

ner ndash abhaumlngig von der Groumlszlige der Pro-

duktionsstrukturen ndash nur drei- bis fuumlnftauml-

gigen Analyse die gesamten relevanten

Kennzahlen samt ihrer operativen Nut-

zung auf den Pruumlfstand gestellt und aus

den Ergebnissen praktikable Schlussfol-

gerungen gezogen

Die Vorteile des KPI-Quick-Check

bull Die Potenziale zur Kostenminderung

im Produktionsmanagement werden

sichtbar Indem praumlzise analysiert und

dokumentiert wird wo die Staumlrken und

Schwaumlchen des aktuellen Kennzahlen-

systems zu fi nden sind lassen sich ge-

zielt Optimierungsmaszlignahmen starten

bull Einzigartige Bewertungsbasis durch

das PI-Framework Mit dem vom PI In-

stitute auf wissenschaftlicher Basis ent-

wickelten und weltweit bisher ersten

Regelwerk fuumlr das Produktionsmanage-

ment besteht eine exklusive methodi-

sche Grundlage die Ergebnisse von be-

sonderer Guumlte gewaumlhrleistet

bull Uumlberschaubarer Aufwand durch Best-

Practice-Methode Mit dem KPI-Quick-

Check wird ein aufwaumlndiges Pro-

jekt vermieden Vielmehr kommt eine

Best-Practice-Methode zum Einsatz

die durch ein systematisches Verfah-

ren schnell zu belastbaren Ergebnissen

kommt Sie stellen in jedem Fall einen

hohen Wert fuumlr jegliche strategische

Planungen des Unternehmens dar

bull Einfacher Weg in die operative Op-

timierung Die gesamten Ergebnisse

der systematischen KPI-Analyse sind so

angelegt dass unmittelbar und ohne

weitere Zwischenschritte moumlgliche

Maszlignahmen fuumlr eine bedarfsgerechte

Steigerung der KPI-Qualitaumlt gestartet

werden koumlnnen

Verbesserungspotenziale

aktivieren KPI Optimize

Das elementare Steuerungselement zur

Prozessoptimierung ist das KPI-System

das sinnvollerweise auf anforderungsge-

rechten aktuellen und kontinuierlich ge-

nutzten Kennzahlen beruhen sollte KPI

Optimize unterstuumltzt wenn diese Voraus-

setzungen nicht vollstaumlndig erfuumlllt wer-

den koumlnnen Denn dahinter verbirgt sich

ein methodisches Konzept mit dem sich

sowohl einzelne Kennzahlen als auch das

gesamten Kennzahlensystem zielgenau

und wirksam auf eine neue Basis stel-

len lassen Idealerweise knuumlpft dieses

Projekt unmittelbar an einen KPI-Quick-

Check an weil damit eine gesicherte Ba-

sis fuumlr die Optimierungsplanungen ge-

nutzt werden kann

Die Vorteile von KPI Optimize

bull Potenziale zur Effi zienzsteigerung

werden maximal aktiviert Eine aus

dem Regelwerk des PI Institute abge-

leitete Best-Practice-Methodik gewaumlhr-

leistet einen zielgenauen Projektverlauf

mit hohen Nutzenperspektiven fuumlr die

Leistungsqualitaumlt und Wirtschaftlich-

keit in den Produktionsprozessen

bull Schrittweise Umsetzung moumlglich Es

besteht eine groszlige Flexibilitaumlt was die

Projektrealisierung betriff t weil sich die

Optimierungsdynamik durch eine suk-

zessive Vorgehensweise den unterneh-

mensindividuellen Realisierungsbedin-

gungen anpassen laumlsst

bull Langfristige Sicherung der Leistungs-

effi zienz in den Prozessen Die Reali-

sierungsmethode ist so angelegt dass

eine nachhaltige Wirkung erzielt wird

und auch kuumlnftige Veraumlnderungen dar-

in fl exibel abgebildet werden koumlnnen

bull Hoher Return on Investment Infol-

ge des hohen Effi zienzgewinns durch

die KPI-Optimierung wird uumlberdurch-

schnittlich ein signifi kanter wirtschaftli-

cher und qualitativer Nutzen erreicht

KPI-Self-Check

Wo liegen moumlgliche Schwaumlchen

Die Optimierungspotenziale in den Kenn-

zahlensystemen in der Produktion koumln-

nen aumluszligerst vielfaumlltig sein und sind typi-

scherweise von individuellen Beding-

ungen gepraumlgt Der KPI-Self-Check mit

seinen 20 Fragen bietet einen vergleichs-

weise einfachen und pragmatischen An-

satz um durch Identifi kation von Prob-

lembereichen den eigenen Hand-

lungsbedarf tendenziell zu ermitteln

Diesen fi nden Sie in der Praxishilfe die

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stellt werden kann bw

KENNZIFFER DEM22666

n=343 310 Produktionsunternehmen

Quelle Felten Group 2009 2010

2 2 0 1 1 9

P R O Z E S S E O P T I M I E R E N U N D K O S T E N S E N K E N M I T M E S V O N S I E M E N S

AU F D E N bdquoManufacturing Excellence

Daysldquo die am 18 und 19 Mai auf dem Ge-

laumlnde des Elektronik-Werk-Amberg (EWA)

der Siemens AG stattfanden informier-

ten Experten von Siemens sowie Anwen-

der in Praumlsentationen und Fachvortraumlgen

umfassend uumlber die Manufacturing-Exe-

cution-Software-Loumlsung (MES) Bereits

Ende Maumlrz 2011 veranstaltete Siemens

in Toulouse (Frankreich) die ersten bdquoMa-

nufacturing Excellence Daysldquo zur neuen

Simatic-IT-Loumlsung fuumlr bdquoLife Sciencesldquo Houml-

hepunkt waumlhrend der bdquoManufacturing

Excellence Days 2011ldquo in Amberg war die

Live-Vorfuumlhrung der neuen Simatic-IT-

Version fuumlr die bdquodiskrete Fertigungldquo

Der erste Konferenztag wurde eingeleitet

von Spezialisten mit einer Vorstellung der

Simatic IT Praumlsentiert wurden die Potenzia-

le der Manufacturing-Execution-Software-

Loumlsung die in ihrer Standardfunktionalitaumlt

den Anforderungen jeder Industrie ent-

spricht die Produkte entwickelt und nach

den typischen Verfahren und Ablaumlufen der

Prozessindustrie herstellt

Den Nachmittag nahmen interessante

Anwendervortraumlge ein Berichtet wurde

uumlber die Erfahrungen mit dem Einsatz

von Simatic IT wie etwa von Chris Biddle

von Rolls Royce Baher Feiz-Marzoughi

von Siemens Industry oder Clark Dressen

von Dow Kokam sowie Luciano Rastelli

von Iveco

Tag zwei der Veranstaltung war be-

gleitetet von Live-Demos uumlber den Ein-

satz der Simatic-IT aus unterschiedlichen

Branchen beispielsweise in der komple-

xen Fertigung oder integriert in einer

mechatronischen Fertigungslinie

Groumlszligtes Highlight der Veranstaltung

war die gefuumlhrte Werksbesichtigung mit

Schwerpunkt auf dem Einsatz von Simatic

IT in der diskreten Anwendung im Elektro-

nik-Werk-Amberg Hautnah konnte im

Echtzeitbetrieb die Fertigung der spei-

cherprogrammierbaren Steuerungen der

Simatic-Familie erlebt werden Die Beson-

derheit daran Siemens implementierte in

der Surface-Mount-Device(SMD)-Ferti-

gung des EWA die eigene MES-Loumlsung Si-

matic IT ndash kurzum Simatic IT fertigt hier

Simatic Das Ganze natuumlrlich gemaumlszlig dem

Motto bdquoas low as possibleldquo Bereits seit

Ende letzten Jahres sind zwei der Ferti-

gungslinien mit Simatic IT in Betrieb Der

Trend geht zweifellos in eine durchgaumlngi-

ge und wirtschaftliche Automatisierung

das wurde schon damit bestaumltigt dass die

Umstellung auf Simatic IT bereits fuumlr zwei

weitere Linien in Planung ist Durch die

Automatisierung manueller Aktivitaumlten in

der Produktion der Qualitaumltsuumlberwa-

chung und Steuerung nimmt die SMD-

Fertigung im Werk eine besondere Stel-

lung ein Schnell und fl exibel moumlglichst

wenig Ausfallzeiten und gleichzeitig die

Garantie fuumlr gute Produktqualitaumlt ndash das

sind die zentralen Herausforderungen

Die eigene Herstellung lieszlig sich mit der

Einfuumlhrung des neuen Produktionsma-

nagementsystems enorm aufwerten und

fuumlr die Werker dieser Linie ist die Umstel-

lung im Vergleich zu vorher eine enorme

Erleichterung Mit dem neuen MES-Sys-

tem lassen sich nun Aufgaben uumlber Funk-

tionen wie zum Beispiel Betriebsplanung

Reduzierung der Materialbestaumlnde Uumlber-

wachung Schwundaufzeichnung und

-analyse Berechnung von Reserven und

Arbeitsvorgaumlngen Verfolgen der eff ekti-

ven Nutzung von Anlagen und Zustands-

uumlberwachung einfacher umsetzen bw

KENNZIFFER DEM

Manufacturing Excellence Days 2011Auf den diesjaumlhrigen bdquoManufacturing Excellence Daysldquo in Amberg praumlsentierten Experten von Microsoft und Sie-

mens sowie Anwender Informationen fuumlr Kunden Partner und Analysten zu den Themen MES-Trends innovati-

ve Technologien sowie die neue Version von Simatic IT

2 2 0 1 110

O B M A S C H I N E N B AU E R oder Zulie-

ferer Werkzeug- und Formenbauer oder

Seriendreherei Immer mehr mittelstaumln-

dische Fertigungsbetriebe geraten unter

den Druck einer wachsenden Nachfrage

Ein hoher Auftragsbestand und lange Lie-

ferzeiten gelten zwar gesamtwirtschaft-

lich als positive Indikatoren ndash verbessern

jedoch allein kein individuelles Betriebs-

ergebnis Wer mehr Produkte mit glei-

cher oder houmlherer Effi zienz produzieren

will versucht meist seine Kapazitaumlten zu

erhoumlhen Anschaff ung und Implementie-

rung neuer Produktionsmittel sind gerade

dann kein Thema mehr ndash und der Man-

gel an qualifi zierten Fachkraumlften macht

es schwer die Auftragsfl ut zu kanalisieren

Deshalb muumlssen jetzt die vorhandenen

Ressourcen optimal eingesetzt werden

Mensch Maschine Material

Manufacturing-Execution-Systeme kurz

MES sollen Fertigungsplaner dabei un-

terstuumltzen den Uumlberblick uumlber alle Res-

sourcen und Termine der Fertigung zu

behalten Sie bieten maumlchtige Planungs-

werkzeuge mit Simulationsmoumlglichkeiten

nach unterschiedlichen Prioritaumlten Doch

was theoretisch funktioniert schlaumlgt oft

in der Praxis fehl wenn der Planungs- und

Aumlnderungsaufwand die Moumlglichkeiten

des Betriebs uumlbersteigt Deshalb hat die

FAUSER AG aus Gilching bei Muumlnchen ihre

MES-Loumlsung JobDISPO Core auf eine voumll-

lig neue technologische Basis gestellt Die-

se vollstaumlndig auf Microsoft NET-Basis fuumlr

Windows 7 entwickelte Plattform poten-

ziert die Rechenleistung Selbst 100000

Arbeitsfolgen werden in Minuten verarbei-

tet ndash ein Nachtlauf der Planungsauftraumlge

gehoumlrt der Vergangenheit an Innerhalb

von Sekunden werden neue Vorgaben

mit dem aktuellen Planungsstand und

dem tatsaumlchlichen Fertigungsstand abge-

glichen Fertigungsplaner Gruppenleiter

oder Meister werden durch die neue Tech-

nologie wesentlich entlastet Neue Szena-

rien lassen sich auf bestimmte Zeitraumlume

Arbeitsplaumltze oder Maschinen begrenzen

Einfache Freigabe-Routinen sorgen da-

fuumlr dass nur genehmigte Planungsstaumlnde

umgesetzt werden Individuell anpassbare

Workfl ows propagieren die Aumlnderungen

im Betrieb Eine einzige Bildschirmmaske

enthaumllt alle jeweils notwendigen Informa-

tionen und Funktionen Die Entstehung

der Planung laumlsst sich zeitlich zuruumlckverfol-

gen so dass jeder einzelne Schritt plausibel

bleibt Durch voreingestellte Routinen und

abgespeicherte individuell anpassbare Re-

geln legt sich die halb- oder vollautomati-

sche Planung wie ein Handschuh uumlber den

Betrieb ndash und reagiert jederzeit auf manu-

elle Planungseingriff e Alle diese Neuerun-

gen von JobDISPO Core sorgen dafuumlr dass

sich die Fertigungsfeinplanung von Meis-

tern Betriebsassistenten oder Gruppenlei-

tern ausfuumlhren laumlsst Ohne Vorkenntnisse

unterschiedlicher Fertigungsphilosophien

oder Planungsstrategien werden anhand

individueller Arbeitsablaumlufe die taumlglichen

Aufgaben geloumlst Eingeschobene Eilauf-

traumlge Ruumlckstellungen wegen Material-

mangels oder Umplanungen auf andere

Fertigungseinrichtungen koumlnnen Unter-

nehmen nun fehlerfrei durchorganisieren

Alles in einer Bildschirmmaske

Die Auftragsuumlbersicht zeigt sofort an wel-

chen Stellen Handlungsbedarf besteht

welche Auftraumlge nicht termingerecht fer-

tig werden Aufgrund der aktuellen BDE-

P U B L I R E P O R TA G E J O B D I S P O C O R E V O N FA U S E R

Mit individuellen Workflows zum agilen FertigungsmanagementGerade im Mittelstand stehen Schnelligkeit und Flexibilitaumlt der Fertigung immer wieder im Gegensatz zu einer

Kapazitaumlts- Termin- und Produktivitaumltsplanung die zufriedene Kunden und wirtschaftliche Erfolge sichert Das

muss nicht so sein Die FAUSER AG stellt mit JobDISPO Core eine von Grund auf neue technologische Plattform

vor die gerade zu Zeiten hoher Auslastung wesentlich dazu beitraumlgt alle Ressourcen optimal zu verwenden

Dank neuer Rechenzyklen und individueller Workflows reagieren Fertigungsplaner muumlhelos und schnell auf

Anforderungen ndash in kuumlrzester Zeit werden neue Planungsstaumlnde im Betrieb propagiert

V O N W O L F G A N G S T O C K

Die Suche nach Ter-

minproblemen fuumlhrt

zu rot markierten Er-

gebnissen

2 2 0 1 1 11

P U B L I R E P O R TA G E J O B D I S P O C O R E V O N FA U S E R

Ruumlckmeldungen erkennt man auch wel-

che Auftraumlge bereits begonnen wurden

und wie sich die allgemeine Terminsitu-

ation darstellt Komplexe Projekte wer-

den genauso abgebildet wie einstufi ge

Erzeugnisse Waumlhlt man den betreff en-

den Auftrag an werden alle Arbeitsgaumlnge

angezeigt Ein Zeitstrahl verdeutlicht den

geplanten Durchlauf Zur Optimierung

betrachtet der Benutzer die ausgewaumlhl-

ten Arbeitsgaumlnge in der grafi schen Plan-

tafel Dort gewinnt er den Uumlberblick uumlber

die Kapazitaumlten der Fertigungsstaumltte Per

Drag and Drop verschiebt er nun einzelne

Arbeitsgaumlnge ndash und sofort wird aufgrund

des gewaumlhlten Workfl ows ein neues Pla-

nungsszenario erstellt Ebenso einfach

lassen sich Engpaumlsse an bestimmten Ar-

beitsplaumltzen beseitigen Fremdvergaben

simulieren oder neue Auftraumlge priorisie-

ren Als weitere Moumlglichkeiten der Planta-

fel koumlnnen Kapazitaumltserhoumlhungen durch

die Eingabe der Uumlberstunden durchge-

fuumlhrt oder Arbeitsgaumlnge gesplittet wer-

den um Kapazitaumltsluumlcken an bestimmten

Maschinen zu fuumlllen

Automatische Terminierung

Diese einfachen sofort in der Plantafel-

Ansicht verfuumlgbaren Eingriff smoumlglich-

keiten werden ergaumlnzt durch automati-

schen Komfort Mit der automatischen

Terminierung lassen sich alle Arbeits-

folgen fuumlr eine erste Grobplanung auf

die geeigneten Arbeitsplaumltze verteilen

Durch die Eingabe von Start- und Endter-

minen kann die automatische Planung

mit der vorhandenen manuellen kombi-

niert werden Eine Netzplandarstellung

erleichtert die Bearbeitung komplexer

mehrstufi ger Projekte An jeder Stelle der

Bildschirmmaske lassen sich weitere auf

den Kontext bezogene Informationen

einblenden Die Auslastung bestimmter

Ressourcen Terminkollisionen und Still-

staumlnde aufgrund fehlenden Materials

oder von Stoumlrungen ist in uumlbersichtlichen

grafi schen Auswertungen abrufbar

Deutliche Effi zienzsteigerungen

Alle am Fertigungsprozess beteiligten

Mitarbeiter und Manager behalten staumln-

dig den Uumlberblick uumlber die aktuelle Situ-

ation und nutzen JobDISPO gezielt um

Veraumlnderungen herbeizufuumlhren Vordefi -

nierte individuell anpassbare Routinen

und Workfl ows fassen bestimmte im-

mer wieder benoumltigte Planungsschritte

zusammen Sie koumlnnen einfach erneut

aufgerufen werden und ersparen da-

mit zahlreiche Eingaben Eine hohe Pla-

nungssicherheit auch bei kurzfristigen

Aumlnderungen laumlsst den gesamten Betrieb

aufatmen Fehler und Effi zienzverluste

werden vermieden Belastungen durch

hohen Auftragsdruck werden durch pro-

fessionelle Planung in Erfolgserlebnisse

uumlberfuumlhrt Damit die Planung mit der Si-

tuation in der Fertigung uumlbereinstimmt

muss man Ist-Daten uumlber den aktuellen

Arbeitsfortschritt wie in einem Regel-

kreis in neue Planungsrunden einbezie-

hen Diese Echtzeitdaten aus der Produk-

tion werden in JobDISPO Core ebenso

einfach erhoben Fuumlr bestimmte Rollen

und Arbeitsplaumltze lassen sich angepass-

te Erfassungsmasken vorlegen Sie er-

halten nur die Felder und Informationen

die auch benoumltigt werden So kann man

verschiedenste Erfassungsstrategien ein-

fach zu einem Gesamtsystem verbinden

Ob einzelne Werker mehrere Maschinen

bedienen nur Lager- und Entnahmebu-

chungen durchfuumlhren sollen oder kalku-

latorisch verschiedenen Bereichen zuge-

ordnet sind ndash jeder Benutzer sieht nach

seiner Anmeldung nur die fuumlr ihn rele-

vante Erfassungsmaske

Neue MES-Generation

Mit JobDISPO Core hat die FAUSER AG

ein Manufacturing-Execution-System

geschaff en das mittelstaumlndischen Be-

trieben und einzelnen Bereichen von

Groszligunternehmen die Transparenz und

Produktivitaumlt verleiht die im internatio-

nalen Wettbewerb unerlaumlsslich sind Dar-

uumlber hinaus ist das System selbst so intel-

ligent fl exibel und informativ geworden

dass jeder Fertigungsbetrieb damit auf

Anhieb seine Prozesse verbessern kann

Die FAUSER AG praumlsentiert JobDISPO

Core auf der EMO (19 bis 24 September)

in Hannover in Halle 25 Stand J 33 r t

Wolfgang Stock ist Entwicklungsleiter bei der

FAUSER AG in Gilching bei Muumlnchen

KENNZIFFER DEM22754

In der Plantafel

lassen sich die

Arbeitsgaumlnge per

Drag and Drop

bewegen

Aussagekraumlftige

Daten werden

uumlbersichtlich prauml-

sentiert

Individuell an-

passbare Work-

fl ows erleichtern

die Fertigungs-

feinplanung

Bilder Fauser AG

2 2 0 1 112

N I C H T E R S T seit der TS 16949 planen

die Betriebe ihre Produktionsprozesse bis

ins kleinste Detail planen die Reaktion auf

Abweichungen planen fuumlr Notfaumllle pla-

nen Sicherung und Lenkung der Produk-

trealisierung planen die Anpassung und

die Planung der Prozesse Von der Produk-

tionsplanung uumlber das Qualitaumltsmanage-

ment bis hinab zur Feldebene der An-

triebe und Sensoren lenken und sichern

Regelkreise die Produktrealisierung Die-

se Regelkreise erfassen Produktionsdaten

entweder kontinuierlich oder in einem

Abstand der uumlber statistische Modelle

bestimmt wird beispielsweise SPC In der

Automatisierungs- und Leitebene werden

die eingestellten Parameter und gemes-

senen Daten sowie die Ruumlckmeldungen

der Feldgeraumlte Maschinen und Leitrech-

ner dezentral erfasst genutzt und teilwei-

se zu Informationen etwa Kennzahlen

KPI verdichtet Oberhalb der Automati-

sierungsebene realisieren Informationen

Vorgaben Anweisungen und Auftraumlge

den Produktionsprozess Das erscheint

als luumlckenlose Erfassung des Betriebsge-

schehens ist aber nur eine zweckgerich-

tete Datensammlung mit einer Fuumllle von

unterschiedlichen Zielsetzungen aus der

nur mit Muumlhen relevante Informationen

im Konfl iktfall gewonnen werden

Die Anweisungen und Ruumlckmeldungen

zwischen Werkern Schichtfuumlhrern und

Planern werden in den Betrieben detail-

reich dokumentiert und archiviert Dazu

gehoumlren zum Beispiel die Auftragsdaten

die Qualitaumltsdaten die Faumlhigkeiten und

der Einsatz der Pruumlfmittel Werkzeuge und

Maschinen Werden uumlber Barcode-Scanner

oder RFID-Empfaumlnger die Seriennummern

vereinzelter Teile durch die Fertigung ver-

folgt dann koumlnnen die Lose und Chargen

in Bewegungsprofi le fuumlr Einzelteile und

Baugruppen aufgeloumlst werden Doch in

dieser Datensammlung hinterlassen die

bisher unbekannten

Fehler die Ruumlckrufkos-

ten verursachen und

fuumlr die eine Traceability-

Software betrieben wird

gerade keine Spur sonst

waumlren es ja bekannte

Fehlerquellen die das Qualitaumltsmanage-

ment uumlberwacht zum Beispiel Warenein-

gang fuumlr Rohstoff e und Vorprodukte Er-

gebnisse von Bearbeitungsschritten und

Montagen Faumlhigkeiten von Maschinen

Werkzeugen und Pruumlfmitteln

Die bekannten Fehler erkennt die Pro-

duktion nach Plan und begegnet ih-

nen mit geeigneten Maszlignahmen Die

unbekannten Fehlerquellen erkennen

Menschen nachtraumlglich als bisher unbe-

achtete Zusammenhaumlnge Fuumlr diesen Er-

kenntnisschritt brauchen die Menschen

relevante und gesicherte Informationen

Um die Informationsqualitaumlt zu sichern

gibt es leistungsfaumlhige Werkzeuge zur

Datensammlung und Aufbereitung zur

Informationsverdichtung und zur Be-

reitstellung Die Auswahl der relevanten

Informationen ist ungleich anspruchs-

voller denn es soll ja etwas bisher Un-

bekanntes erkannt werden Die Siche-

rung des gesamten Betriebsgeschehens

in einer Datenbank verlagert diese Ar-

beit nur in einen unguumlnstigen Zeitpunkt

Wirtschaftlicher und erfolgreicher ist es

wenn der Betrieb sein Erfahrungswissen

nutzt und im Vorgriff eine Auswahl po-

tenziell relevanter Informationsquellen

fuumlr die kommende Fehlersuche triff t

Qualitaumltskosten deutlich senkenTraceability-Software schuumltzt vor ausufernden Ruumlckrufkosten und drohender Produkthaftung das behaupten

die Softwareanbieter seit Jahren Wenn die Software den Materialfluss rekonstruiert ndash von einem fehlerhaften

Produkt bis zu einer Fehlerquelle und von dort ausgehend bis zur Charge fuumlr den Ruumlckruf ndash dann waumlre die Leis-

tung vollbracht Ist die Fehlerquelle bekannt ist das eine willkommene Rationalisierung Aber gerade die Fehler-

suche ist aufwaumlndig und muss schnell zum Erfolg fuumlhren damit die Ruumlckrufkosten moumlglichst gering ausfallen

Und dabei geht es um unbekannte Fehlerquellen die noch nicht in der FMEA stehen um Zustaumlnde die noch kei-

ne Parameter in der SPC oder bei den Faumlhigkeiten sind um Werte der kein Leitrechner und keine Maschinen-

steuerung bisher als kritisch bewertet Erst wenn es gelingt die Ursachen fuumlr einen bislang unbekannten Fehler

schneller sicherer und praumlziser zu finden dann werden die Ruumlckrufkosten geringer ausfallen

V O N S V E N O R I M M E L S P A C H E R

T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

Erst wenn es gelingt die Ursachen fuumlr einen

bislang unbekannten Fehler schneller siche-

rer und praumlziser zu fi nden dann werden die

Ruumlckrufkosten wirklich geringer

Sven O Rimmelspacher wurde 2006 zum

Geschaumlftsfuumlhrer der Pickert amp Partner

GmbH bestellt 2007 stieg er als einer

von drei Gesellschaftern ein und uumlber-

nahm Anfang 2009 die Mehrheit der An-

teile Er ist heute hauptverantwortlich fuumlr

Produkt- und Marketingstrategien

2 2 0 1 1 13

T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

In der FMEA erfasst der Betrieb die be-

kannten Fehler Ursachen und Auswir-

kungen und ihren meist komplexen Zu-

sammenhang Daraus werden Pruumlfplaumlne

abgeleitet die alle bekannten Fehler ver-

meiden Der Betrieb ist bestrebt die Pro-

duktivitaumlt zu steigern und gleichzeitig

die Qualitaumltskosten zu senken Es ist Ziel

der statistischen Prozesskontrolle die

fuumlr das geforderte Qualitaumltsniveau not-

wendige Anzahl der Pruumlfungen zu mini-

mieren Weil hier die Pruumlfdichte und die

Merkmale ohne Schranken vergroumlszligert

werden koumlnnen genau deswegen ist es

sehr unwahrscheinlich auf diesem Weg

relevante Informationen fuumlr eine kom-

mende Fehlersuche zu gewinnen ndash ganz

abgesehen von den damit verbundenen

schrankenlosen Qualitaumltskosten Eine viel

bessere Quelle fuumlr relevante Informatio-

nen ist die Automatisierungsebene

Die Qualitaumltssicherung pruumlft das Ergeb-

nis eines Bearbeitungsschritts die Auto-

matisierung muss ihn vollziehen Fuumlr die-

sen Vollzug nutzt die Automatisierung eine

Fuumllle von Soll-Werten und Ist-Zustaumlnden

Die Masse dieser Informationen bleibt in

den Maschinen und Feldgeraumlten verbor-

gen etwa der Ohmsche Widerstand eines

Thermoelements vor dem Wandler Doch

viele Informationen sind aus Sicht der Her-

steller der Feldgeraumlte Maschinen und An-

lageninfrastruktur so bedeutend dass sie

an Schnittstellen fuumlr die Uumlberwachung und

Steuerung technischer Prozesse bereitste-

hen (SCADA Supervisory Control and Data

Acquisition) Durch die immer groumlszligere Ver-

breitung von OPC-faumlhigen Maschinen und

Automatisierungsgeraumlten wird SCADA zu-

nehmend unabhaumlngig von den groszligen

Herstellern und erfasst immer groumlszligere Teile

der Herstellungsprozesse in

den Betrieben OPC (Object

Linking and Embedding for

Process Control) wird dort

eingesetzt wo Feldgeraumlte

und Maschinen verschiede-

ner Hersteller ein gemein-

sames fl exibles Netzwerk

bilden

Uumlber OPC hat auch eine

Traceability-Loumlsung Zugriff

auf viele Information aus

der Automatisierungsebe-

ne Aus diesem umfang-

reichen Angebot kann ein

Betrieb die nach seiner Ein-

schaumltzung relevanten Infor-

mationen fuumlr die kuumlnftige

Suche nach unbekannten

Fehlerquellen auswaumlhlen

erfassen bewerten ver-

dichten und bei Bedarf gezielt bereitstel-

len Ein bekannter Automobilzulieferer

hat in seinen Werken in Frankreich in der

Tschechischen Republik in Mexiko und

in China bereits eine Traceability-Loumlsung

die uumlber die Qualitaumlts- und Produktions-

daten hinaus fuumlr jedes Teil von jedem

durchlaufenen Bearbeitungszentrum die

eingestellten Prozessparameter die ein-

gesetzten Werkzeuge die gemessenen

Maschinenzustaumlnde und die Ruumlckmel-

dungen der Steuerprogramme erfasst

Die Kundenreklamation ist nicht nur An-

sporn sie ist auch eine unverzichtbare

Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbes-

serungsprozess der Betriebe Denn Re-

klamationen praumlzisieren die Spezifi katio-

nen und verbessern die statistischen

Modelle Gibt eine Reklamation den Hin-

weis auf einen bisher unbekannten Feh-

ler dann rekonstruiert die Traceability-

Loumlsung ausgehend von der

Seriennummer den Produktionszeit-

punkt den vereinzelten Teilestamm und

die Produktionsstrecke Zur Kontrolle

werden fuumlr diese Produktionsstrecke alle

vorhandenen Qualitaumlts- Produktions-

und Auftragsdaten aus dem Datenbe-

stand zusammengefuumlhrt und fuumlr die Feh-

lersuche bereitgestellt Von besonderem

Interesse ist dabei der Soll-Ist-Vergleich

der vollstaumlndigen Plandaten Produkti-

onslenkungsplan Prozessplan Steue-

rungsprogramme und Steuerungspara-

meter So kann ein menschliches

Versagen fruumlhzeitig ausgeschlossen wer-

den Fuumlr die eigentliche Fehlersuche wer-

den dann die Plandaten den Ruumlckmel-

dungen der Feldgeraumlte Maschinen und

Leitrechner gegenuumlbergestellt Werden

neue Fehlerquellen erkannt dann erwei-

tert der Betrieb die FMEA und optimiert

die Fertigungsprozesse und Pruumlfplaumlne

Auf diesem Weg verbessert eine Tracea-

bility-Loumlsung die Fehlersuche und er-

moumlglicht eine Chargenbestimmung in

bisher unerreichter Schaumlrfe Praumlzision

und Geschwindigkeit bw

KENNZIFFER DEM22663

Uumlber OPC hat eine Traceability-Loumlsung einen standardisierten Zugriff auf viele Informationen

aus der Automatisierungsebene OPC (Object Linking and Embedding for Process Control) wird

dort eingesetzt wo Feldgeraumlte und Maschinen verschiedener Hersteller ein gemeinsames fl e-

xibles Netzwerk bilden Bilder Pickert amp Partner

Die Kundenreklamation ist nicht nur Ansporn sie ist auch eine unver-

zichtbare Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbesserungsprozess

der Betriebe Denn Reklamationen praumlzisieren die Spezifi kationen

verbessern die statistischen Modelle und geben Hinweise auf bisher

unbekannte Fehler

2 2 0 1 114

DIE HERSTELLENDE Industrie gehoumlrt tra-

ditionell nicht zu den Bereichen in der sich

technische und technologische Neuerun-

gen besonders schnell durchsetzen erst

recht nicht wenn diese Neuerungen den

Weg uumlber die Unterhaltungsindustrie und

den privaten Bereich genommen haben

Zu groszlig ist die Sorge um die Sicherheit der

Produktion selbst und der kritischen Daten

die im Herstellprozess eine wichtige Rol-

le spielen So ist es auch heute noch keine

Seltenheit dass man in Produktionsunter-

nehmen eine strikte Trennung von Offi ce-

Anwendungen und Systemen zur Prozess-

und Produktionsfuumlhrung anwendet

Waumlhrend in den Verwaltungen die meis-

ten Geschaumlftsprozesse zumindest IT-ge-

stuumltzt ablaufen und Systeme etabliert sind

mit denen diese Prozesse abgebildet wer-

den werden in den allermeisten Produkti-

onsstaumltten viele relevante Ablaumlufe nach wie

vor manuell und ohne durchgaumlngige Hilfe

von IT-Systemen abgewickelt

Manuelle Geschaumlftsprozesse

Klassische ERP-Systeme unterstuumltzen die

kommerziellen Geschaumlftsprozesse und de-

fi nieren produktionsrelevante Informatio-

nen wie Auftraumlge Rezepte und Arbeitsab-

laumlufe fuumlr die Durchsetzung der Produktion

Haumlufi g werden diese Informationen in Pa-

pierform an die Abteilungen weitergege-

ben die fuumlr die Produktion verantwortlich

sind Die Arbeitspapiere enthalten alle fuumlr

die Bearbeitung notwendigen Daten und

Ablaumlufe Die Arbeitsvorbereitung plant

dann ndash oft nicht adaumlquat IT-gestuumltzt ndash die

Vorgaben fuumlr die Mitarbeiter in den Anla-

gen ein

Diese erhalten bdquoLaufpapiereldquo mit denen

Schritt fuumlr Schritt die manuellen Produk-

tionsschritte abgearbeitet werden Dabei

muumlssen die Mitarbeiter an unterschiedli-

chen Systemen Parameter Sollwerte und

andere Daten eingeben die als Vorgabe

auf dem Papier notiert sind Dazu kommen

Ruumlckmeldungen die auf Visualisierungs-

systemen dargestellt und zu bestimmten

Zeiten auf dem bdquoLaufzettelldquo protokolliert

werden muumlssen Nachdem ein Laufzettel

vollstaumlndig ausgefuumlllt ist gelangt er ndash meis-

tens deutlich verzoumlgert zur Produktion

ndash wieder zu den Bearbeitern die das Ge-

schaumlftssystem mit den Daten fuumlttern

Auch die regelmaumlszligige Wartung und In-

standhaltung der Anlagen und Maschinen

ist ein kritischer Faktor Oft ist eine moumlg-

lichst hohe Gesamtanlagenverfuumlgbarkeit

(OEE) ein wesentliches Geschaumlftsziel eines

Produzenten Um dieses Ziel sicherzustel-

len werden tagtaumlglich Wartungsaktivitaumlten

geplant und durchgefuumlhrt Neben automa-

tisierten Wartungsaktivitaumlten sind in einem

Produktionsbetrieb in aller Regel eine Rei-

he von Pruumlfungen und Instandhaltungs-

maszlignahmen manuell durchzufuumlhren Hier

gilt in gleicher Weise die vorgenannte Pro-

blematik der Medienbruumlche Waumlhrend im

Businesssystem oder im Wartungsma-

nagementsystem alle Aktivitaumlten geplant

und ruumlckgemeldet werden koumlnnen sind

die Instandhalter meist mit Papier und Blei-

stift auf dem Weg durch die Produktions-

anlagen Neben den Fehlermoumlglichkeiten

durch Mehrfacheingaben und Ablesefeh-

ler kann bei dieser Form der Bearbeitung

keine verlaumlssliche Ruumlckverfolgung der Tauml-

tigkeiten stattfi nden Die verspaumlteten und

teilweise fehlerhaften Buchungen fuumlhren

so zwangslaumlufi g zu Qualitaumltsproblemen

Falschinterpretationen der Lagerbestaumlnde

oder fehlenden Ersatzteilen Der gesamte

Produktionsablauf wird beeintraumlchtigt und

hohe Kosten fuumlr Lagerhaltung und Produk-

tionsausfaumllle verursacht

Medienbruumlche vermeiden

Dabei sind es einfache Veraumlnderungen

die in einer Produktionsanlage zu besserer

Qualitaumlt und Auslastung beitragen koumlnnen

Mit einem mobilen Workfl owmanagement-

system ndash mit heutiger Technik auf einem

industrietauglichen Handheld genauso

lauff aumlhig wie auf einem guumlnstigen Smart-

phone oder einem modernen Tablet ndash las-

sen sich nahezu alle denkbaren manuellen

Geschaumlftsprozesse IT-gesteuert und ohne

In die Produktion mit Mobile Apps Noch vor nicht allzulanger Zeit wurden sie von vielen Managern in der Geschaumlftswelt als Spielzeug abgetan Heu-

te sind Smartphones und Apps schon laumlngst nicht mehr aus der Geschaumlftswelt wegzudenken Welcher Manager

geht noch auf Reisen ohne staumlndig uumlber E-Mail auf dem Laufenden zu sein Wer nutzt nicht die allgegenwaumlrtigen

kleinen Helfer fuumlr die Kommunikation mit dem eigenen Unternehmen Geschaumlftspartnern und Kunden Keine

Frage die mobile Revolution ist in vollem Gange und sie haumllt auch Einzug in die Produktionsindustrie

V O N M I C H A E L F A T U M

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

Administrations-

anwendung Die

Konfi guration

der manuellen

Arbeitsablaumlufe

erfolgt menuuml-

gefuumlhrt in der

Administrations-

anwendung

2 2 0 1 1 15

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

M e d i e n b r uuml c h e

bearbeiten Vor-

gabedaten und

A r b e i t s a b l auml u f e

werden direkt aus

dem Business-

system oder dem

Produktionsma-

nagementsystem an das Mobilgeraumlt uumlber-

tragen sinnvollerweise zusammen mit

zusaumltzlichen qualitaumlts- oder sicherheits-

verbessernden Aktivitaumlten die direkt in die

Geschaumlftsprozesse eingebunden werden

Damit laumlsst sich etwa auszuschlieszligen dass

ein Instandhalter seine Aufgaben am fal-

schen Geraumlt ausfuumlhrt weil uumlber das Mobil-

geraumlt mittels RFID- oder Barcodescan Fo-

toerkennung oder Lokalisierung vor jedem

Arbeitsgang automatisch gepruumlft werden

kann ob sich der Benutzer am richtigen

Ort befi ndet Und natuumlrlich kann der Be-

arbeiter zu jedem Arbeitsgang zusaumltzliche

Informationen wie Bedienungsanleitung

oder Montagehinweise erhalten um die

Arbeit qualitativ hochwertiger ausfuumlhren

zu koumlnnen Ruumlckmeldungen von Taumltigkei-

ten Materialien usw koumlnnen uumlber die Tas-

tatur des Mobilgeraumltes oder durch andere

Hilfsmittel etwa einem geraumlteinklusiven

Barcodescanner erfasst werden

Online-und Offl ine-Verbindung

Befi ndet sich der Benutzer des Mobilgerauml-

tes in einem durch das jeweilige Netz ab-

gedeckten Bereich (zum Beispiel WLAN

UMTS EDGE LAN usw) so kann er zusaumltz-

liche Informationen uumlber den Status des

Geraumltes Trends und Parameter zur Bear-

beitungszeit aus dem Onlinesystem (etwa

direkt aus einem Prozessrechner) auf dem

Mobilgeraumlt zur Anzeige bringen Viele Be-

reiche in Produktionsanlagen sind jedoch

nicht an das Onlinenetz angebunden weil

es sich um besonders gesicherte Bereiche

explosionsgeschuumltzte Zonen oder weitlaumlu-

fi ge Areale handelt Damit auch in diesen

Bereichen Mobilgeraumlte zum Einsatz kom-

men koumlnnen muumlssen diese uumlber eine eige-

ne Datenbank verfuumlgen uumlber die waumlhrend

des Offl ineaufenthaltes alle Daten zwi-

schengespeichert werden Sobald der Be-

nutzer wieder in einen netzabgedeckten

Bereich kommt muss eine automatische

oder benutzerinitiierte Datenreplikation

zur zentralen Datenbank erfolgen

Kennzahlen ndash immer und uumlberall

Manager von Produktionsanlagen benouml-

tigen Kennzahlen um ihre Produktion

verlaumlsslich zu betreiben So muumlssen sie

staumlndig uumlber die Auslastung und Verfuumlg-

barkeit der Anlagen informiert sein um

bei Engpaumlssen sofort zu einer Entschei-

dung faumlhig zu sein Durch Echtzeitanbin-

dung an die Produktionsanlagen kann

jederzeit an jedem Ort und unverzuumlglich

nach dem Eintreten eines Ereignisses re-

agiert werden Das schaff t Vertrauen und

Sicherheit fuumlr die Produktion

Mobility in der Produktion

Das Gieszligener Softwareunternehmen ad-

venco Consulting GmbH ist Full-Service-

Dienstleister im Bereich Manufacturing

IT und unterstuumltzt mit seinen Produkten

und Dienstleistungen die Kunden dabei

ihre Produktionsprozesse zu verbessern

und leistungsfaumlhiger zu machen Eine we-

sentliche Rolle spielen dabei die hier bei-

spielhaft genannten Komponenten key-

2operate und key2value um manuelle

Aktivitaumlten in der Produktion zu automa-

tisieren Dabei versorgt die Business-App

bdquokey2valueldquo Entscheider ortsunabhaumlngig

mit allen wichtigen Informationen und

Kennzahlen der Produktion

Durch eine Reihe repraumlsentierender Dar-

stellungen auf dem Mobilgeraumlt koumlnnen kri-

tische Kennzahlen Alarme Tachometeran-

zeigen usw in Echtzeit angezeigt und bei

Auff aumllligkeiten beispielsweise Trends ver-

glichen werden Um ein komplettes Bild

uumlber den Zustand der Produktion zu er-

halten greift das System direkt auf ein Ma-

nufacturing-Intelligence-System uumlber ein

bdquoUnifi ed Production Modelldquo zu Damit sind

alle Daten und Werte abrufbar die im Busi-

ness-Intelligence-System (BI EMI) bereits

angelegt und berechnet wurden Die ein-

fache Konfi guration direkt auf dem Mobil-

geraumlt erlaubt Ad-hoc-Dashboards um auch

Informationen in Relation zu sehen fuumlr die

keine vorkonfi gurierten Reports vorliegen

Mit der App key2operate koumlnnen nahezu

beliebige manuelle Geschaumlftsprozesse erstellt

und mit industrietauglichen mobilen Geraumlten

wie Handhelds mit Barcode- oder RFID-Scan-

ner Tablets Smartphones usw automatisiert

werden Der Ersteller der Ablaumlufe hat die Moumlg-

lichkeit manuelle Aktivitaumlten auf einfache Wei-

se als Workflow vorzugeben Zunaumlchst defi-

niert er die Datenbankstruktur und eliminiert

damit von vorneherein komplexe Schnittstel-

lendefinitionen Im zweiten Schritt legt der

Designer fest auf welche Weise dem spaumlteren

Benutzer die Daten auf dem Bildschirm visu-

alisiert werden und wie der Workflow-Ablauf

zu bedienen ist Zum Schluss wird der Ablauf

durch die Sequenzierung der Menuumls festge-

legt So kann ohne IT-Kenntnisse eine unbe-

grenzte Anzahl von Workflows erzeugt und

angepasst werden

Die grafi sch erstellten Arbeitsablaumlufe

werden gemeinsam mit der passenden

Grafi kdarstellung auf die Mobilgeraumlte gela-

den und als digitale Arbeitsanweisungen

uumlbergeben Gleichzeitig koumlnnen Anleitun-

gen Fotos oder Dokumentationen zu den

Ablaumlufen hinzugefuumlgt werden um Aufga-

ben gezielt zu erlaumlutern und fuumlr eine fehler-

freie Bearbeitung zu sorgen Uumlber manuelle

Eingabe Scannen von Barcodes oder RFID-

Tags werden Anlagen und Geraumlte identifi -

ziert und Ruumlckmeldungen zum Abarbei-

tungsstatus erfasst Gegebenenfalls koumlnnen

wichtige Parameter waumlhrend des Arbeits-

ablaufes direkt visualisiert und uumlberwacht

werden Uumlber einen Task Scheduler koumlnnen

die Arbeitsablaumlufe geplant werden um sie

auf dem richtigen Endgeraumlt online oder off -

line abarbeiten zu lassen Durch die Einbin-

dung der manuellen Prozesse in die IT-Um-

gebung werden die Aktivitaumlten verlaumlsslicher

und nachvollziehbar Sie koumlnnen geplant

und uumlberwacht werden und verbessern die

Arbeits-und Produktionsqualitaumlt bw

KENNZIFFER DEM22665

Maskeneditor Die Visualisierungsoberfl aumlche der Mo-

bilgeraumlte kann mit dem Maskeneditor frei zusammen-

gestellt werden Bilder advenco Consulting

iPhone Selbst zu-

sammengestell-

te Dashboards fuumlr

iPhone und iPad

key2operate

Client Indus-

trietaugliche

Menuumldarstel-

lung fuumlr Mo-

bilgeraumlte

2 2 0 1 116

M I T S E I N E N Freunden weltweit rund

um die Uhr zu kommunizieren Videos

und Fotos auszutauschen oder sich per

Smartphone-App aktuell uumlber Fuszligball-

Zwischenspielstaumlnde zu informieren

stellt fuumlr die iPhoneiPad-Generation

keine groszlige Herausforderung dar Die

Leichtigkeit der Informationsbeschaf-

fung gepaart mit Lifestyle-Anspruumlchen

entspricht der heutigen Normalitaumlt eine

Normalitaumlt die das private Leben be-

herrscht allerdings in der industriellen

Umgebung noch Platz fuumlr Innovationen

bietet Dass auch Produktionsunterneh-

men von der Leichtigkeit der Informati-

onsbeschaff ung profi tieren koumlnnen ist

unbestritten Langfristiges Planen und

Beobachten von Marktentwicklungen

sind oftmals nicht mehr moumlglich Unter-

nehmensrelevante Entscheidungen muumls-

sen kurzfristig getroff en werden Damit

Entscheidungsgrundlagen auch dann

zur Verfuumlgung stehen wenn man sie be-

noumltigt ist der ortunabhaumlngige Zugriff auf

aktuelle Produktionskennzahlen oder

Kennzahlenanalysen unumgaumlnglich Der

Informationszugriff sollte sich einfach

mobil und fl exibel gestalten Der Einsatz

moderner Hardware hohe Performance

und absolute Zugriff sicherheit sind wei-

tere Anforderungen an ein intelligentes

Informationssystem

Aus den Daten die

richtigen Schluumlsse ziehen

Business-Intelligence-Softwaresysteme

kurz BI-Systeme unterstuumltzen die logische

und physische Konsolidierung inhomoge-

ner Datenquellen Das heiszligt Informationen

werden erfasst logisch verknuumlpft und auf-

bereitet Schlussendlich liefern BI-Systeme

die gewuumlnschten Entscheidungsgrundla-

gen fuumlr die Entscheidungstraumlger BI-Syste-

me bedienen sich der Daten bereits eta-

blierter Unternehmenssoftwareloumlsungen

So bieten ERP- (Enterprise-Resource-Plan-

ning-) oder MES-(Manufacturing-Executi-

on-) Systeme eine operative Datengrund-

lage zur Ermittlung von Kennzahlen oder

zum Erstellen von Analyse-Charts

Der Erfolg von Business Intelli-

gence liegt in der technischen

Umsetzung

Nur eine technisch saubere Loumlsung die in

der Anwendung auch Spaszlig macht wird

zum gewuumlnschten Erfolg fuumlhren Beschaumlf-

Mobiler Zugriff auf aktuelle Produktionsdaten

Business Intelligence uumlberwindet die organisatorische Grenze von der Geschaumlftsebene

in den Shopfloor Meister und Produktionsleiter koumlnnen bei Meetings direkt auf aktuelle

Kennzahlen und Analyse-Charts aus der Produktion zuruumlckgreifen Ausgedruckte Excel-

Tabellen oder handschriftliche Journalbuumlcher gehoumlren der Vergangenheit an

V O N I N G C H R I S T I A N E R L I N G E R

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

Business Intelligence nach dem Selbstbedienungsprinzip liegt im Trend Einfach und fl exibel

Charts zusammenstellen und aktuelle Auswertungen visualisieren

Mit einer mobilen Anwen-

dung lassen sich ortsun-

abhaumlngig und in Echtzeit

Kennzahlen Analysen und

Prozesszustaumlnde abrufen

2 2 0 1 1 17

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

tigt man sich mit Unternehmensdaten

wird man schnell erkennen koumlnnen dass

sehr groszlige Datenmengen und eine hohe

Abhaumlngigkeitskomplexitaumlt zutage treten

werden Performance ist daher der Schluumls-

sel zum Erfolg In-Memory-Technologien

bieten heute die entsprechenden Moumlg-

lichkeiten hoch-performante Datenzugrif-

fe zu realisieren Dabei werden Informati-

onen aus Datenbanken nicht mehr von

der Festplatte gelesen sondern in einem

Arbeitsspeicher vorgehalten Antwortzei-

ten unter einer Sekunde sind so realisier-

bar Analyse-Ergebnisse und Kennzahlen

lassen sich in Echtzeit berechnen und vi-

sualisieren Mobile Anwendungen spielen

dabei eine wichtige Rolle Bei kritischen

Unternehmensdaten wird allerdings die

Sicherheit nach wie vor im Vordergrund

stehen Denn was passiert mit den Daten

aus dem Arbeitsspeicher bei einem Ser-

ver-Crash Wie weit sind die technischen

Loumlsungen fortgeschritten um in einer

ausschlieszliglichen In-Memory-Anwendung

beim Crash keine Daten zu verlieren Fra-

gen die durchaus berechtigt sind und in

der Fachwelt sehr diff erenziert diskutiert

werden Oftmals sind Marketingsansaumltze

der groszligen Hersteller ausschlaggebend

fuumlr geaumluszligerte Meinungen

Der Industrieanwender wird die

Richtung vorgeben

Schlussendlich wird der Kunde ent-

scheiden wie er seine Datenverarbei-

tung kuumlnftig erledigen moumlchte Fakt ist

dass hohe Anspruumlche an Bedienkomfort

und Datensicherheit gestellt werden In

Fachkreisen wird daher haumlufi ger daruumlber

gesprochen warum nicht beide Tech-

nologien In-Memory und klassisches

Datawarehousing in Kombination zum

Einsatz kommen koumlnnen So genannte

hybride Technologien zeichnen sich ab

Dabei werden die Daten weiterhin in re-

lationalen Datenbanken geschrieben die

Zugriff sdaten allerdings im Cache vorge-

halten Somit werden die Zugriff e auf die

Datenbank verhindert aber die Informa-

tionen trotzdem in die Datenbank ge-

schrieben Enorm verkuumlrzte Zugriff szei-

ten ohne dabei die Datensicherheit aus

dem Auge zu verlieren sind so moumlglich

Moderne Softwarehaumluser stellen

sich der Herausforderung

Agilitaumlt ist eine Eigenschaft die die Zu-

kunft der Produktionsunternehmen in Eu-

ropa mit beeinfl ussen wird Dafuumlr ist eine

entsprechende Softwareunterstuumltzung

notwendig Business Intelligence ist heute

bei vielen Unternehmens-Softwareloumlsun-

gen ein Thema So auch im klassischen

Fertigungsbereich wo BI-Loumlsungen in Ver-

bindung mit einem MES-System zum Ein-

satz kommen sollten Das stellt die MES-

Anbieter vor eine groszlige Herausforderung

die Einsatz und Entwicklungs-Know-how

verlangen

Die PROXIA Soft-

ware AG ein junges

bayrisches Soft-

wareunternehmen

hat sich dieser Aufga-

benstellung gewid-

met Dieses Unterneh-

men kann heute seine

Kunden mit einem

MES-Softwaresystem

und einer BI-Loumlsung

mit zukunftstraumlchtiger

Softwaretechnologie

ausstatten Die Modu-

le KPIweb und DASH

web bilden neben den

klassischen MES-Mo-

dulen MDEBDE Leit-

standFeinplanung

PEPPersonaleinsatz-

planung usw die Busi-

ness-Intelligence-An-

wendung fuumlr die

Produktion Diese BI-

Module sind mit hybri-

der Datenverarbei-

t u n g s t e c h n o l o g i e

ausgestattet und koumln-

nen als Mobile-An-

wendung zum Einsatz

kommen Anspruumlche zu kanalisieren und

daraus die beste Loumlsung zu entwickeln

steht im Vordergrund der PROXIA-Ent-

wicklungsabteilung r t

Christian Erlinger ist bei der PROXIA Software

AG fuumlr das Produktmarketing zustaumlndig

KENNZIFFER DEM22714

PROJEKT [erfolg]Wojtek Czyz ist einer der besten deutschenLeichtathleten im Behindertensport Gemeinsammit proALPHA wird der mehrfache Weltmeister und Paralympics-Sieger bei seinem PROJEKT London 2012 [erfolge] feiern

Anspruch von proALPHA ist es jedes PROJEKT im Sinne unserer Kunden zum [erfolg] zu fuumlhren Unsere innovativen Technologien und Service-leistungen werden bereits heute von mehr als 1700 zufriedenen Kunden weltweit eingesetzt

wwwproalphadeDie ERP-Loumlsung fuumlr den Mittelstand

Alle PROXIA-Web-Applikationen werden auf Basis des Browser-Plug-ins Microsoft Silverlight

programmiert Microsoft Silverlight hat sich als ideale Plattform fuumlr komplexe Geschaumlftsan-

wendungen im Internet etabliert

2 2 0 1 118

DAS ERREICHEN der Unternehmensziele

einer leistungsfaumlhigen Fabrik ist heute ab-

haumlngig von schnellen Reaktionszeiten und

kurzen zuverlaumlssigen Prozessketten sowie

einer entsprechenden Qualitaumltssicherung

Insbesondere im Umfeld der SMT (Surface-

Mount-Technology-) Fertigungslinien hat

Praumlzision houmlchste Prioritaumlt Hier muss ge-

waumlhrleistet sein dass die Elektroniken va-

riantenkonform produziert werden keine

fehlerhaften Materialchargen verbaut und

eine durchgaumlngige Materialchargendoku-

mentation gewaumlhrleistet ist Aus diesem

Grund setzen immer mehr Elektronikpro-

duzenten Manufacturing-Execution-Syste-

me (MES) ein um unter anderem Produkte

durchgaumlngig in Echtzeit ruumlckverfolgen zu

koumlnnen

Mittels der durch das MES dokumentier-

ten Erfassung aller fertigungsrelevanten

Daten koumlnnen Auff aumllligkeiten erkannt und

analysiert Prozessparameter geaumlndert

und Abstellmaszlignahmen eingeleitet wer-

den Durch die anschlieszligende Analyse der

Ergebnisse laumlsst sich die Wirkung des Ver-

besserungsprozesses uumlberpruumlfen Die Pro-

zessguumlte kann auf diese Weise optimiert

und die Produktion fehlerhafter Produkte

verhindert werden

Dabei sollte das Manufacturing-Executi-

on-System jedoch nicht nur umfangreiche

und luumlckenlose Informationen sammeln

sondern bereits waumlhrend des Fertigungs-

prozesses fehlerhafte Prozessschritte und

unzulaumlssige Komponenten detektieren

Durch das Prinzip der bdquoVorsorge anstatt

Nachsorgeldquo sind kurze Reaktionszeiten

moumlglich und Fehler koumlnnen bereits im

Keim erstickt werden was eine hohe Quali-

taumlt bei gleichzeitiger Minimierung der Feh-

lerrate und Steigerung der Produktivitaumlt

erzielt

Fehlern auf der Spur

Moumlglich wird die Umsetzung der Optimie-

rungszielsetzungen durch Loumlsungen wie

die Java-EE-basierte iTACMESSuite 7 die

umfangreiche Ruumlckverfolgbarkeits- und

Prozessverriegelungs-

funktionalitaumlten besitzt

Die Loumlsung uumlbernimmt

die komplette Dokumen-

tation und Analyse der

Produkt- und Prozess-

daten aus der laufenden

Produktion und traumlgt

somit zur Einhaltung

der hohen Traceability-

Anforderungen in der

Elektronikindustrie bei

Technisch realisiert wird

dieser Vorgang durch

standardisierte Schnitt-

stellen zu verschiedenen

ERP- und PLM-Syste-

men Uumlber diese wer-

den Stammdaten (wie

etwa Materialstammda-

ten Stuumlcklisten usw) und Bewegungsda-

ten (Materialchargen Fertigungsauftraumlge

Auftragsruumlckmeldungen von Mengen und

Materialverbraumluchen) uumlbernommen und

wieder an das ERP zuruumlckgemeldet Fuumlr je-

des (Halb-)Erzeugnis laumlsst sich so nachvoll-

ziehen welche Prozessschritte wie Pasten-

druck SMD-Bestuumlckung Refl owloumlten AOI

usw zu welchem Zeitpunkt und unter wel-

chen Bedingungen durchlaufen wurden

Die Erfassung aller relevanten Betriebs-

daten erfolgt uumlber eine bidirektionale An-

lagenintegration Diese Informationen

koumlnnen in Echtzeit ausgewertet und ana-

lysiert werden So lassen sich Produktions-

mengen StoumlrgruumlndeAusfallzeiten und

Bauelement-Abwuumlrfe uumlberpruumlfen und op-

timieren

Die BE-Abrufdaten (Bauelemente) wer-

den dabei automatisiert ausgelesen verifi -

ziert und abgespeichert sowie in zeitnahen

Ruumlckmeldeprozessen an das ERP-System

zuruumlckgegeben Durch die automatisch er-

fassten BDE-Daten (Stuumlckzahlen und Takt-

zeiten) ermoumlglicht das MES eine objektive

Analyse der Nutzungsgrade ohne manuel-

le Eingabe so dass ein einfacher Abgleich

zwischen Soll- und Ist-Zustand erfolgen

kann Die Dokumentation des Ist-Zustan-

des erhoumlht dabei die Transparenz fuumlr alle

Beteiligten

Im Ernstfall Prozessverriegelung

Die meisten Manufacturing-Execution-

Systeme ermoumlglichen die einfache passive

Ruumlckverfolgbarkeit Wenige Loumlsungen wie

die iTACMESSuite 7 verfuumlgen uumlber eine

Middleware-Technologie um eine aktive

Traceability mit entsprechenden Prozess-

verriegelungsmechanismen zu unterstuumlt-

zen Die Prozessverriegelung wird mittler-

weile in einem Groszligteil der verschiedenen

Traceability-Anforderungen von VW BMW

Daimler usw gefordert Dieser Vorgang

SMT-Prozesse im Griff Die Oberflaumlchenmontage von elektronischen Bauelementen auf die Leiterplatte (SMT-Bestuumlckung) erfordert

Praumlzision und Fehlerfreiheit vom ersten bis zum letzten Prozessschritt Mittels Manufacturing-Execution-Syste-

men (MES) koumlnnen Produktionsprozesse gesteuert kontrolliert und verbessert werden Die iTACMESSuite 7

bietet dazu eine standardisierte Anbindung an die SMT-Anlagen von Assembleon Fuji ASM und Panasonic

V O N M I C H A E L F I S C H E R

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

SMT-Produktion bei RAFI

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

uumlberpruumlft die Produkte in jedem einzelnen

Prozessschritt bewertet sie mit den Krite-

rien bdquoGutldquo bdquoNacharbeitldquo oder bdquoAusschussldquo

und uumlbernimmt die Verifi kation gegen die

Produktstuumlckliste Anschlieszligend fuumlhrt das

System sie gegebenenfalls einem defi nier-

ten Reparatur-Ablauf zu

In jeder Produktionsstufe wird dabei

gepruumlft ob die vorgegebenen Kompo-

nenten sowie Bauteile verbaut und die

festgelegten Prozessparameter fuumlr die

Produktion eingehalten wurden Treten

an irgendeiner Stelle Fehler auf so wird

die entsprechende Baugruppe nicht

weiter verarbeitet sondern durchlaumluft

einen zuvor defi nierten Eskalationsweg

Es erfolgt dann eine Analyse-Reparatur-

Nachpruumlfung oder die vollstaumlndige Aus-

schleusung der Baugruppe

SMT-Anlagen einfach anbinden

Um eine nahtlose Einbindung der MES-

Loumlsung mit all ihren Funktionalitaumlten in

die SMT-Fertigungsumgebung zu ermoumlg-

lichen hat iTAC basierend auf seinem

API-Service anlagenspezifi sche Standard-

schnittstellen zu den SMT-Anlagen von

Assembleon Fuji ASM und Panasonic in-

tegriert So lassen sich die Systeme der ver-

schiedenen Anbieter auf einfache Weise

anbinden ndash von Labeling-Systemen uumlber

Siebdruckautomaten bis hin zu den nach-

folgenden AOI-Pruumlfsystemen Damit wird

die standardisierte und skalierbare Integ-

ration unterschiedlicher Maschinentypen

und Hersteller entsprechend der jeweili-

gen Anforderungen sichergestellt

bdquoWir sind der einzige MES-Hersteller der

seinen Kunden Plug amp Play-Schnittstellen

zu den vier SMT-Equipmenttypen anbie-

tet Der Markt der Manufacturing-Execu-

tion-System-Anbieter ist zwar umfassend

jedoch unterscheiden sich die Produkte

ndash bedingt durch die jeweilige Historie ndash in

ihrem Loumlsungsansatz sowie im Funktions-

umfang teilweise erheblich In den High-

Volume-Fabriken unserer Kunden haben

wir bis zu zwanzig SMT-Anlagen verschie-

dener Anlagenhersteller integriert Dies

zeigt dass die Nachfrage hier entspre-

chend hoch istldquo erklaumlrt Martin Heinz Vice

President Operations bei iTAC

Auf Nummer sicher Compliance

Fuumlr alle fertigungsnahen Betriebe spielt

beim Einsatz eines Manufacturing-Executi-

on-Systems immer das Thema Compliance

und insbesondere im Automotive-Bereich

die Normierungen eine groszlige Rolle Denn

die Einhaltung von Standards Regulierun-

gen und Richtlinien sind fuumlr Hersteller un-

abdingbar um im Elektronikzulieferer-

Markt zu bestehen Das MES unterstuumltzt

die Umsetzung der Vorschriften ndash bei-

spielsweise muumlssen in verschiedenen

Branchen saumlmtliche Produktions- und Ver-

sandstufen ruumlckverfolgbar sein Die Um-

setzung der Vorgaben schaff t Nachhaltig-

keit und hohe QualitaumltbdquoEine SMT-Anlage

die nicht die Compliance-Anforderungen

erfuumlllt kann im Markt nicht bestehen Un-

ternehmen die sich nach wichtigen Nor-

men richten erzielen auf Dauer einen Wis-

sens- und Wettbewerbsvorsprung Die

Richtlinien dienen der Qualitaumlts sicherung

dem Schutz der Gesellschaft und tragen

zur Verstaumlndigung beildquo erklaumlrt Dieter Meu-

ser Technologievorstand der iTAC Soft-

ware AG und ergaumlnzt bdquoEin Manufacturing-

Execution-System kann einen wesentlichen

Beitrag leisten um Normen besser einhal-

ten zu koumlnnenldquo bw

KENNZIFFER DEM22664

Die Welt der Metallbearbeitung

The world of metalworking

INFOVDW ndash Generalkommissariat EMO Hannover 2011Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken eVCorneliusstrasse 4 60325 Frankfurt am Main GERMANYTel +49 69 756081-0 Fax +49 69 756081-74emovdwde middot wwwemo-hannoverde

Mit der Bahn zur EMO Hannover fuumlr

Hin- und Ruumlckfahrt in der 2 Klasse ab allen innerdeutschen

Bahnhoumlfen Das Angebot ist guumlltig vom 170911 ndash 260911

und buchbar uumlber Tel +49 (0)1805 000 689 (014 EuroMin)

oder wwwemo-hannoverde

99 EUR inkl Tages-Eintrittskarte

2 2 0 1 120

I N D E R betrieblichen Praxis wird der

durchgaumlngigen methodischen Unter-

stuumltzung von Fabrikplanung und an-

schlieszligender Inbetriebnahme Anlauf

und auch laufendem Betrieb von Produk-

tionsanlagen besondere Aufmerksamkeit

geschenkt da in diesen Phasen noch Ver-

besserungspotenziale ausgeschoumlpft wer-

den koumlnnen beispielsweise durch eine

durchgaumlngige Engineering-Kette ohne

manuelle Datenuumlbertragungen Dieser

durchgaumlngige Engineering-Prozess von

der Fabrikplanung bis in den realen Be-

trieb ist das erste Hauptziel des digita-

len Fabrikbetriebs Das zweite Hauptziel

liegt darin das aus der Entwicklung von

Produkten bekannte Dilemma zwischen

Kostenfestlegung und Kostenbeeinfl us-

sung (Bild 1) anzugehen indem in den

fruumlhen Phasen in denen die Herstellkos-

ten des Produkts und laufenden Kosten

der Produktion beeinfl usst und festge-

legt werden die Sicherheit erhoumlht wird

dass Planungsergebnisse der spaumlteren

Realitaumlt moumlglichst nahe kommen

Defi nition

Grundsaumltzlich muss ein Fabrikbetrieb

der im Rechner abgebildet verifi ziert

Digitaler FabrikbetriebNach der VDI-Richtlinie 4499 ist die digitale Fabrik ein bdquoOberbegriff fuumlr ein umfassendes Netzwerk von digitalen

Modellen Methoden und Werkzeugen ndash unter anderem der Simulation und 3D-Visualisierung ndash die durch ein

durchgaumlngiges Datenmanagement integriert werden Ihr Ziel ist die ganzheitliche Planung Evaluierung und

laufende Verbesserung aller wesentlichen Strukturen Prozesse und Ressourcen der realen Fabrik in Verbindung

mit dem Produktldquo (VDI 4499 Blatt 1 S 3) Diese Definition verdeutlicht dass die digitale Fabrik bis in den realen

Betrieb einer Fabrik hineinreicht allerdings ist in Blatt 1 hauptsaumlchlich beschrieben wie sie Aufgaben der Fa-

brikplanung unterstuumltzt Darum hat eine weitere Arbeitsgruppe des VDI sich die Aufgabe gestellt die Lebens-

phasen des Fabrikbetriebs die zugehoumlrigen Methoden und Werkzeuge sowie den Nutzen ihrer Anwendung zu

beschreiben Ergebnis ist das Blatt 2 der Richtlinie 4499 mit dem Titel bdquoDigitaler Fabrikbetriebldquo Der digitale Fa-

brikbetrieb deckt damit einen Teilumfang der digitalen Fabrik ab

V O N D R O L A F S A U E R U N D M I R I A M S C H L E I P E N

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

2 2 0 1 1 21

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

und verbessert wird die Anforderung

erfuumlllen den realen Betrieb einer Fabrik

so realistisch wie moumlglich darzustellen

vor allem auch was sein Zeitverhalten

betriff t Damit werden beispielsweise

an den digitalen Fabrikbetrieb Echtzeit-

anforderungen gestellt wie sie im rea-

len Betrieb auftreten Daran scheitern

heute noch viele Werkzeuge vor allem

dann wenn mehr als eine einzelne Anla-

ge oder Zelle betrieben werden soll Die

Arbeitsgruppe hat darum die folgende

Defi nition fuumlr digitalen Fabrikbetrieb

gewaumlhlt deren Umsetzung in die Praxis

vermutlich schrittweise etwa aufgrund

leistungsfaumlhigerer Hardware erfolgen

wird

bdquoDer digitale Fabrikbetrieb bezeich-

net die Nutzung und das Zusammen-

wirken von Methoden Modellen und

Werkzeugen der digitalen Fabrik die bei

der Inbetriebnahme einzelner Anlagen

dem Anlauf mehrerer Anlagen und der

Durchfuumlhrung realer Produktionspro-

zesse eingesetzt werden Ziele sind die

Absicherung und Verkuumlrzung des An-

laufs sowie die betriebsbegleitende und

kontinuierliche Verbesserung der Seri-

enproduktion

Dazu wird das dynamische Verhalten

einzelner Produktionsanlagen und kom-

plexer Produktionssysteme und -prozes-

se einschlieszliglich der Informations- und

Steuerungstechnik realitaumltsnah abgebil-

det Virtuelle und reale Komponenten

koumlnnen dabei miteinander gekoppelt

sein Auf Basis eines durchgaumlngigen Da-

tenmanagements nutzt der digitale Fa-

brikbetrieb die Ergebnisse der Produkti-

onsplanung in der digitalen Fabrik und

stellt seinerseits Daten fuumlr operative IT-

Systeme bereit Bei der Nutzung in der

Serienproduktion werden die Model-

le laufend der Realitaumlt angepasstldquo (VDI

4499 Blatt 2 S 2)

Das in der Defi nition als gegeben an-

genommene durchgaumlngige Datenma-

nagement ist in der Praxis bisher nur in

Ansaumltzen anzutreff en da die bdquoWeltenldquo

der Planung und des operativen Be-

triebs und damit auch die sie unterstuumlt-

zenden IT-Systeme nur langsam zusam-

menwachsen Darum arbeiten weitere

Arbeitsgruppen des VDI daran dieses

durchgaumlngige Datenmanagement zu

beschreiben beziehungsweise konkrete

Inhalte der zwischen den bdquoWeltenldquo aus-

zutauschenden Daten zu defi nieren (VDI

4499 Blatt 3 sowie VDI 5600 Blatt 2)

Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs

In dem neuen Blatt 2 der VDI-Richtli-

nie 4499 haben Experten aus Industrie

Dienstleistung Softwarehaumlusern und In-

stituten die Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs und deren Anwendung

auf zwei wesentlichen Anwendungsfel-

dern beschrieben Digitaler Betrieb von

Einzelmaschinen (Werkzeugmaschinen)

und digitaler Betrieb automatisierter

Produktionsanlagen Wichtige Kom-

ponenten des digitalen Fabrikbetriebs

sind beispielsweise die virtuelle Inbe-

triebnahme oder die betriebsbegleiten-

de (Realzeit-) Simulation Am Uumlbergang

aus der Planung in die Inbetriebnahme

und die Serienproduktion wirken vir-

tuelle undoder reale Maschinen und

deren dynamisches Verhalten mit vir-

tuellen undoder realen Anlagensteue-

rungen als Abbild der Logik der Anlagen

zusammen Mit der Verbindung zu uumlber-

lagerten Fertigungsmanagementsyste-

men erlaubt der digitale Fabrikbetrieb

Aussagen uumlber das Gesamtverhalten

von Maschinen und Anlagen vor deren

realem Anlauf

Neben der Defi nition wesentlicher Ge-

sichtspunkte die fuumlr den digitalen Fab-

rikbetrieb von Bedeutung sind werden

moumlgliche Anwendungsgebiete in den

verschiedenen Lebenszyklusphasen ei-

nes Produktionssystems aufgezeigt Ex-

emplarisch fuumlr die Hauptanwendungs-

gebiete werden die Inbetriebnahme

komplexer Fertigungs systeme sowie das

Erzeugen von NC-Bearbeitungs- und

Messprogrammen zum Betrieb von NC-

Werkzeugmaschinen als Teil der Fer-

tigungssysteme erlaumlutert (DENKENA

2009a) Besonderes Augenmerk wird auf

die verwendeten Informations- und Pla-

nungssysteme gelegt

Weiterhin ergeben sich aus dem Ein-

satz dieser Systeme als Teil des digitalen

Fabrikbetriebs neue Moumlglichkeiten fuumlr

ein durchgaumlngiges Datenmanagement

(DEN KENA 2009b) Dieses stellt die Basis

bereit auf der der digitale Fabrikbetrieb

die Ergebnisse aus Planungsphasen der

digitalen Fabrik nutzt und um Daten fuumlr

operative IT-Systeme ergaumlnzt (SCHLEI-

PEN SCHICK SAUER 2008) Somit wer-

den die Modelle der digitalen Fabrik mit

Informationen aus der realen Produktion

gekoppelt und koumlnnen waumlhrend der Se-

rienproduktion weiterverwendet und ak-

tualisiert werden

Einsatz des digitalen Fabrikbe-

triebs in Anwendungsgebieten

der Fertigung

Um den Einsatz sowie die Herausforde-

rungen und Voraussetzungen des digi-

talen Fabrikbetriebs in konkreten An-

wendungsgebieten deutlich zu machen

wurde zwischen den Anwendungsge-

bieten Einzelmaschinen und verkette-

ten Produktionsanlagen unterschieden

Einzelmaschinen zum Beispiel NC-Werk-

zeugmaschinen fokussieren dabei auf

die zu fertigenden Teile waumlhrend bei

automatisierten Fertigungsanlagen die

Bild 1 Kostenfestlegung versus Kostenentstehung (in Anlehnung an EHRLENSPIEL ua

2005 Seite 11)

2 2 0 1 122

Ressourcen der Anlage selbst im Mittel-

punkt der Planung stehen

Die rechnergestuumltzte Fertigungs- und

Prozessplanung umfasst innerhalb des

digitalen Fabrikbetriebs alle rechnerun-

terstuumltzten Taumltigkeiten die erforderlich

sind um fuumlr ein Bauteil Bearbeitungs-

und Messprogramme zur Steuerung ei-

ner NC-Werkzeugmaschine zu erstellen

und in Betrieb zu nehmen

Die Bauteile durchlaufen dabei die

Funktionsbereiche Konstruktion Arbeits-

vorbereitung und Fertigung

NC-Werkzeugmaschinen koumlnnen Teil

einer automatisierten Produktionsanla-

ge sein etwa wenn mehrere Werkzeug-

maschinen durch ein automatisiertes

Materialfl usssystem verkettet sind Bei

automatisierten Produktionsanlagen

spielen das Datenmanagement und die

Modellierung der einzelnen Anlagen-

komponenten eine zentrale Rolle Im Sin-

ne eines digitalen Fabrikbetriebs ist es

erforderlich dass disziplinuumlbergreifend

gearbeitet und modelliert wird Kom-

ponenten werden daher in mechatroni-

schen Objekten als Teil einer umfassen-

den mechatronischen Bibliothek (siehe

Bild 2) beschrieben die alle relevanten

Teilaspekte umfasst Diese mechatroni-

sche Bibliothek ist das Herzstuumlck des di-

gitalen Fabrikbetriebs da hier alle rele-

vanten Daten fuumlr den spaumlteren Betrieb

zusammengefuumlhrt und in Beziehung zu-

einander gesetzt werden

Ausblick

Ohne eine parallel zu den aktuellen Ent-

wicklungsarbeiten laufende Standardi-

sierung wird das Ziel einer permanenten

Planungsbereitschaft in der Fabrik nicht

zu erreichen sein Darum arbeiten Mitar-

beiter des Fraunhofer IOSB in diversen

Standardisierungsgremien zum Beispiel

im VDI-Fachausschuss bdquoMES-Maschinen-

schnittstellen (VDI 5600 Blatt 2)ldquo und

wirken im Gremium bdquoDurchgaumlngiges En-

gineering von Leitsystemen (VDI-GMA FA

612)ldquo mit Mit AutomationML ist ein in-

dustriegetriebenes Konsortium dabei

fuumlr das Engineering von Produktionsan-

lagen einen Standard der Standards zu

entwickeln mit dem der oben geforderte

durchgaumlngige Datenaustausch unabhaumln-

gig von Softwarewerkzeugen moumlglich ist

(DRATH 2010) bw

KENNZIFFER DEM22704

Literaturverzeichnis

DENKENA B AMMERMANN C CA-Technolo-gien in der Fertigungs- und Prozessplanung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)4 S 300ndash305 (=2009a)

DENKENA B AMMERMANN C CHARLIN F Analyse und Optimierung des Datenmanage-ments in variantenreicher Werkstattfertigung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)9 S 787ndash790 (=2009b)

Drath R (Hrsg) Datenaustausch in der Anla-genplanung mit AutomationML Berlin Sprin-ger Verlag 2010

EHLENSPIEL K LINDEMANN U KIEWERT A Kostenguumlnstig entwickeln und konstruie-ren Kostenmanagement bei der integrierten Produktentwick lung Berlin Springer-Verlag 2005

SCHLEIPEN Miriam SCHICK Klaus SAUER Olaf Layoutmanager fuumlr automa tisch erstell-te Prozessfuumlhrungsbilder mit Hilfe von Daten aus der Digitalen Fabrik In Advances in simu-lation for production and logistics applica-tions Hrsg RABE Markus Stuttgart Fraun-hofer IRB Verlag 2008 S 397-406

VDI Richtlinie 4499 Digitale FabrikBlatt 1 Grundlagen und Planung Februar 2008Blatt 2 Digitaler Fabrikbetrieb Maumlrz 2011

VDI Richtlinie 5600 Blatt 3 Logische Schnittstel-le zwischen Maschinen und MES April 2011

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

Bild 2 Gemeinsame Arbeitsweise auf Basis eines gemeinsamen Planungs- und Entwicklungsmodells

(VDI 4499 Blatt 2 S 19)

2 2 0 1 1 23

R F I D - L Ouml S U N G E N I M P R O D U K T I O N S U M F E L D

D I E R F I D - U H F -Technologie wurde in

erster Linie zur Erfassung von Transpon-

dern uumlber groumlszligere Reichweiten entwickelt

Diese Anforderung wird primaumlr im Bereich

der Logistik und der Fahrzeugerfassung

gestellt Moderne RFID-UHF-Systeme bie-

ten bereits sehr gute Ergebnisse und erzie-

len Reichweiten von bis zu 10 Metern Im

Bereich der industriellen Produktion gibt

es aber eine groszlige Anzahl von Anwendun-

gen bei der die gewuumlnschte Reichweite

zwischen wenigen Zentimetern bis hin zu

mehreren Metern liegt

In der Vergangenheit konnte die RFID-

UHF-Technologie nur bei den mittleren

und groszligen Reichweiten punkten speziell

bei sehr kleinen Schreib-Lese-Abstaumlnden

kommt immer noch sehr oft die HF-LF-

Technik zum Einsatz Aufgrund der staumln-

dig steigenden Bedarfe an eine transpa-

rente Fertigungsstruktur muumlssen auch in

der Intralogistik und in der spaumlteren Wa-

renverteilung Reichweiten im mittleren

und groszligen Bereich abgedeckt werden

Ganz ohne Systemwechsel

Da diese Anforderungen nur mit RFID-

UHF geloumlst werden koumlnnen ist oft ein

Systemwechsel innerhalb eines Ferti-

gungsverbundes erforderlich Um die-

ses Problem zu beheben braucht es eine

Erweiterung der Anwendungsbereiche

von RFID-UHF auch auf kleine Reichwei-

ten Erste so genannte Low-Range-UHF-

Systeme sind seit einiger Zeit auf dem

Markt verfuumlgbar Ein defi nierter und stouml-

runempfi ndlicher Erfassungsbereich im

Vergleich zu einer HF-Loumlsung kann da-

mit aber nicht realisiert werden Neueste

UHF-Antennenloumlsungen bieten nun die

Moumlglichkeit in einem kleinen defi nierten

Bereich eine hohe Energiedichte zu kon-

zentrieren um auch Transponder auf me-

tallischem oder leitfaumlhigem Untergrund

mit ausreichend Energie zu versorgen

und ohne nennenswerte Energie in das

Fernfeld zu transportieren

Stoumlrfestigkeit deutlich erhoumlht

Damit werden gleich zwei positive Eff ek-

te erzielt Zum ersten wird die notwendi-

ge Energie da eingesetzt wo sie benoumltigt

wird und zum zweiten koumlnnen die Proble-

me mit der Stoumlrempfi ndlichkeit bei groumlszlige-

ren Reader-Populationen verringert wer-

den Durch eine weitere Verbesserung auf

der Reader-Seite lassen sich mittlerweile

sehr kleine Abstaumlnde zwischen einzelnen

Schreib-Lesestationen erzielen ohne

dass die Reader mit viel Aufwand extern

synchronisiert werden muumlssen

Auf die Auswahl des

Transponders kommt es an

Von Seiten der Tag-Hersteller wird auf

dem Gebiet der Low-Range-Anwendun-

gen ebenfalls einiges an Innovationen

erbracht so dass heute eine breite Aus-

wahl an Nahfeld-Transpondern zur Verfuuml-

gung steht

Falls in der gesamten Prozesskette un-

terschiedliche Identifi kationsreichweiten

notwendig sind koumlnnen durch die Ver-

wendung von Hybrid-Transpondern so-

wohl kleine Reichweiten als auch groumlszligere

Distanzen bis zu drei Meter erzielt wer-

den Diese Eigenschaft wird auf Seiten des

Transponders durch eine spezielle Anten-

nenstruktur erzielt ndash Mehrkosten beim

Transponder entstehen dadurch nicht

RFID im Pharmabereich

Gerade im Bereich der Pharmaindust-

rie ist RFID eine interessante Loumlsung zur

Steuerung von Produktions- und Ver-

packungsschritten Nachfolgend wird

das bereits in der Fertigung verwendete

Transponder-Etikett auch fuumlr logistische

und sicherheitstechnische Anwendun-

gen eingesetzt Durch die Verwendung

der Antennen-Reader-Kombination koumln-

nen sowohl die sehr hohen Geschwin-

digkeiten auf dem Produktionsband von

bis zu 5 Metern pro Sekunde als auch

Reichweiten von bis zu drei Metern er-

zielt werden

RFID-UHF erobert

die Fertigungssteuerung

Durch die rasante Weiterentwicklung der

RFID-UHF-Technologie kann nun nur

durch die Auswahl des richtigen Anten-

nen-Reader-Typs und des passenden

Transponders durchgaumlngig jegliche Au-

to-ID-Applikation von sehr geringen bis

zu groszligen Reichweiten kosteneffi zient

bewaumlltigt werden Alle unterschiedlichen

Identifi kationspunkte in der Produkten-

stehungskette arbeiten mit dem einma-

lig auf das Produkt aufgebrachten Hyb-

rid-Transponder Die Kosten fuumlr den Tag

fallen nur einmal an Oft verbleibt der Tag

ein Leben lang auf dem Produkt und

kann auch im Servicefall wieder ausgele-

sen werden Durch den stetig steigenden

Trend zur Erhoumlhung der Fertigungseffi zi-

enz bieten nun die neuen RFID-UHF-

Technologien groszlige Chancen im harten

Wettbewerb zu bestehen bw

KENNZIFFER DEM22672

Skalierbare Loumlsungen im IndustrieumfeldDie RFID-Technologie ist aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken Der in der Vergangenheit

notwendige Wechsel zwischen verschiedenen Kommunikationsstandards war ein groszliges Hindernis zur durch-

gaumlngigen Einfuumlhrung der RFID-Technologie in der gesamten Wertschoumlpfungskette

V O N T H O M A S B R U N N E R

Einsatz der RFID-UHF-Technologie in der Produktion

Bilder Kathrein

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2 2 0 1 1 9

P R O Z E S S E O P T I M I E R E N U N D K O S T E N S E N K E N M I T M E S V O N S I E M E N S

AU F D E N bdquoManufacturing Excellence

Daysldquo die am 18 und 19 Mai auf dem Ge-

laumlnde des Elektronik-Werk-Amberg (EWA)

der Siemens AG stattfanden informier-

ten Experten von Siemens sowie Anwen-

der in Praumlsentationen und Fachvortraumlgen

umfassend uumlber die Manufacturing-Exe-

cution-Software-Loumlsung (MES) Bereits

Ende Maumlrz 2011 veranstaltete Siemens

in Toulouse (Frankreich) die ersten bdquoMa-

nufacturing Excellence Daysldquo zur neuen

Simatic-IT-Loumlsung fuumlr bdquoLife Sciencesldquo Houml-

hepunkt waumlhrend der bdquoManufacturing

Excellence Days 2011ldquo in Amberg war die

Live-Vorfuumlhrung der neuen Simatic-IT-

Version fuumlr die bdquodiskrete Fertigungldquo

Der erste Konferenztag wurde eingeleitet

von Spezialisten mit einer Vorstellung der

Simatic IT Praumlsentiert wurden die Potenzia-

le der Manufacturing-Execution-Software-

Loumlsung die in ihrer Standardfunktionalitaumlt

den Anforderungen jeder Industrie ent-

spricht die Produkte entwickelt und nach

den typischen Verfahren und Ablaumlufen der

Prozessindustrie herstellt

Den Nachmittag nahmen interessante

Anwendervortraumlge ein Berichtet wurde

uumlber die Erfahrungen mit dem Einsatz

von Simatic IT wie etwa von Chris Biddle

von Rolls Royce Baher Feiz-Marzoughi

von Siemens Industry oder Clark Dressen

von Dow Kokam sowie Luciano Rastelli

von Iveco

Tag zwei der Veranstaltung war be-

gleitetet von Live-Demos uumlber den Ein-

satz der Simatic-IT aus unterschiedlichen

Branchen beispielsweise in der komple-

xen Fertigung oder integriert in einer

mechatronischen Fertigungslinie

Groumlszligtes Highlight der Veranstaltung

war die gefuumlhrte Werksbesichtigung mit

Schwerpunkt auf dem Einsatz von Simatic

IT in der diskreten Anwendung im Elektro-

nik-Werk-Amberg Hautnah konnte im

Echtzeitbetrieb die Fertigung der spei-

cherprogrammierbaren Steuerungen der

Simatic-Familie erlebt werden Die Beson-

derheit daran Siemens implementierte in

der Surface-Mount-Device(SMD)-Ferti-

gung des EWA die eigene MES-Loumlsung Si-

matic IT ndash kurzum Simatic IT fertigt hier

Simatic Das Ganze natuumlrlich gemaumlszlig dem

Motto bdquoas low as possibleldquo Bereits seit

Ende letzten Jahres sind zwei der Ferti-

gungslinien mit Simatic IT in Betrieb Der

Trend geht zweifellos in eine durchgaumlngi-

ge und wirtschaftliche Automatisierung

das wurde schon damit bestaumltigt dass die

Umstellung auf Simatic IT bereits fuumlr zwei

weitere Linien in Planung ist Durch die

Automatisierung manueller Aktivitaumlten in

der Produktion der Qualitaumltsuumlberwa-

chung und Steuerung nimmt die SMD-

Fertigung im Werk eine besondere Stel-

lung ein Schnell und fl exibel moumlglichst

wenig Ausfallzeiten und gleichzeitig die

Garantie fuumlr gute Produktqualitaumlt ndash das

sind die zentralen Herausforderungen

Die eigene Herstellung lieszlig sich mit der

Einfuumlhrung des neuen Produktionsma-

nagementsystems enorm aufwerten und

fuumlr die Werker dieser Linie ist die Umstel-

lung im Vergleich zu vorher eine enorme

Erleichterung Mit dem neuen MES-Sys-

tem lassen sich nun Aufgaben uumlber Funk-

tionen wie zum Beispiel Betriebsplanung

Reduzierung der Materialbestaumlnde Uumlber-

wachung Schwundaufzeichnung und

-analyse Berechnung von Reserven und

Arbeitsvorgaumlngen Verfolgen der eff ekti-

ven Nutzung von Anlagen und Zustands-

uumlberwachung einfacher umsetzen bw

KENNZIFFER DEM

Manufacturing Excellence Days 2011Auf den diesjaumlhrigen bdquoManufacturing Excellence Daysldquo in Amberg praumlsentierten Experten von Microsoft und Sie-

mens sowie Anwender Informationen fuumlr Kunden Partner und Analysten zu den Themen MES-Trends innovati-

ve Technologien sowie die neue Version von Simatic IT

2 2 0 1 110

O B M A S C H I N E N B AU E R oder Zulie-

ferer Werkzeug- und Formenbauer oder

Seriendreherei Immer mehr mittelstaumln-

dische Fertigungsbetriebe geraten unter

den Druck einer wachsenden Nachfrage

Ein hoher Auftragsbestand und lange Lie-

ferzeiten gelten zwar gesamtwirtschaft-

lich als positive Indikatoren ndash verbessern

jedoch allein kein individuelles Betriebs-

ergebnis Wer mehr Produkte mit glei-

cher oder houmlherer Effi zienz produzieren

will versucht meist seine Kapazitaumlten zu

erhoumlhen Anschaff ung und Implementie-

rung neuer Produktionsmittel sind gerade

dann kein Thema mehr ndash und der Man-

gel an qualifi zierten Fachkraumlften macht

es schwer die Auftragsfl ut zu kanalisieren

Deshalb muumlssen jetzt die vorhandenen

Ressourcen optimal eingesetzt werden

Mensch Maschine Material

Manufacturing-Execution-Systeme kurz

MES sollen Fertigungsplaner dabei un-

terstuumltzen den Uumlberblick uumlber alle Res-

sourcen und Termine der Fertigung zu

behalten Sie bieten maumlchtige Planungs-

werkzeuge mit Simulationsmoumlglichkeiten

nach unterschiedlichen Prioritaumlten Doch

was theoretisch funktioniert schlaumlgt oft

in der Praxis fehl wenn der Planungs- und

Aumlnderungsaufwand die Moumlglichkeiten

des Betriebs uumlbersteigt Deshalb hat die

FAUSER AG aus Gilching bei Muumlnchen ihre

MES-Loumlsung JobDISPO Core auf eine voumll-

lig neue technologische Basis gestellt Die-

se vollstaumlndig auf Microsoft NET-Basis fuumlr

Windows 7 entwickelte Plattform poten-

ziert die Rechenleistung Selbst 100000

Arbeitsfolgen werden in Minuten verarbei-

tet ndash ein Nachtlauf der Planungsauftraumlge

gehoumlrt der Vergangenheit an Innerhalb

von Sekunden werden neue Vorgaben

mit dem aktuellen Planungsstand und

dem tatsaumlchlichen Fertigungsstand abge-

glichen Fertigungsplaner Gruppenleiter

oder Meister werden durch die neue Tech-

nologie wesentlich entlastet Neue Szena-

rien lassen sich auf bestimmte Zeitraumlume

Arbeitsplaumltze oder Maschinen begrenzen

Einfache Freigabe-Routinen sorgen da-

fuumlr dass nur genehmigte Planungsstaumlnde

umgesetzt werden Individuell anpassbare

Workfl ows propagieren die Aumlnderungen

im Betrieb Eine einzige Bildschirmmaske

enthaumllt alle jeweils notwendigen Informa-

tionen und Funktionen Die Entstehung

der Planung laumlsst sich zeitlich zuruumlckverfol-

gen so dass jeder einzelne Schritt plausibel

bleibt Durch voreingestellte Routinen und

abgespeicherte individuell anpassbare Re-

geln legt sich die halb- oder vollautomati-

sche Planung wie ein Handschuh uumlber den

Betrieb ndash und reagiert jederzeit auf manu-

elle Planungseingriff e Alle diese Neuerun-

gen von JobDISPO Core sorgen dafuumlr dass

sich die Fertigungsfeinplanung von Meis-

tern Betriebsassistenten oder Gruppenlei-

tern ausfuumlhren laumlsst Ohne Vorkenntnisse

unterschiedlicher Fertigungsphilosophien

oder Planungsstrategien werden anhand

individueller Arbeitsablaumlufe die taumlglichen

Aufgaben geloumlst Eingeschobene Eilauf-

traumlge Ruumlckstellungen wegen Material-

mangels oder Umplanungen auf andere

Fertigungseinrichtungen koumlnnen Unter-

nehmen nun fehlerfrei durchorganisieren

Alles in einer Bildschirmmaske

Die Auftragsuumlbersicht zeigt sofort an wel-

chen Stellen Handlungsbedarf besteht

welche Auftraumlge nicht termingerecht fer-

tig werden Aufgrund der aktuellen BDE-

P U B L I R E P O R TA G E J O B D I S P O C O R E V O N FA U S E R

Mit individuellen Workflows zum agilen FertigungsmanagementGerade im Mittelstand stehen Schnelligkeit und Flexibilitaumlt der Fertigung immer wieder im Gegensatz zu einer

Kapazitaumlts- Termin- und Produktivitaumltsplanung die zufriedene Kunden und wirtschaftliche Erfolge sichert Das

muss nicht so sein Die FAUSER AG stellt mit JobDISPO Core eine von Grund auf neue technologische Plattform

vor die gerade zu Zeiten hoher Auslastung wesentlich dazu beitraumlgt alle Ressourcen optimal zu verwenden

Dank neuer Rechenzyklen und individueller Workflows reagieren Fertigungsplaner muumlhelos und schnell auf

Anforderungen ndash in kuumlrzester Zeit werden neue Planungsstaumlnde im Betrieb propagiert

V O N W O L F G A N G S T O C K

Die Suche nach Ter-

minproblemen fuumlhrt

zu rot markierten Er-

gebnissen

2 2 0 1 1 11

P U B L I R E P O R TA G E J O B D I S P O C O R E V O N FA U S E R

Ruumlckmeldungen erkennt man auch wel-

che Auftraumlge bereits begonnen wurden

und wie sich die allgemeine Terminsitu-

ation darstellt Komplexe Projekte wer-

den genauso abgebildet wie einstufi ge

Erzeugnisse Waumlhlt man den betreff en-

den Auftrag an werden alle Arbeitsgaumlnge

angezeigt Ein Zeitstrahl verdeutlicht den

geplanten Durchlauf Zur Optimierung

betrachtet der Benutzer die ausgewaumlhl-

ten Arbeitsgaumlnge in der grafi schen Plan-

tafel Dort gewinnt er den Uumlberblick uumlber

die Kapazitaumlten der Fertigungsstaumltte Per

Drag and Drop verschiebt er nun einzelne

Arbeitsgaumlnge ndash und sofort wird aufgrund

des gewaumlhlten Workfl ows ein neues Pla-

nungsszenario erstellt Ebenso einfach

lassen sich Engpaumlsse an bestimmten Ar-

beitsplaumltzen beseitigen Fremdvergaben

simulieren oder neue Auftraumlge priorisie-

ren Als weitere Moumlglichkeiten der Planta-

fel koumlnnen Kapazitaumltserhoumlhungen durch

die Eingabe der Uumlberstunden durchge-

fuumlhrt oder Arbeitsgaumlnge gesplittet wer-

den um Kapazitaumltsluumlcken an bestimmten

Maschinen zu fuumlllen

Automatische Terminierung

Diese einfachen sofort in der Plantafel-

Ansicht verfuumlgbaren Eingriff smoumlglich-

keiten werden ergaumlnzt durch automati-

schen Komfort Mit der automatischen

Terminierung lassen sich alle Arbeits-

folgen fuumlr eine erste Grobplanung auf

die geeigneten Arbeitsplaumltze verteilen

Durch die Eingabe von Start- und Endter-

minen kann die automatische Planung

mit der vorhandenen manuellen kombi-

niert werden Eine Netzplandarstellung

erleichtert die Bearbeitung komplexer

mehrstufi ger Projekte An jeder Stelle der

Bildschirmmaske lassen sich weitere auf

den Kontext bezogene Informationen

einblenden Die Auslastung bestimmter

Ressourcen Terminkollisionen und Still-

staumlnde aufgrund fehlenden Materials

oder von Stoumlrungen ist in uumlbersichtlichen

grafi schen Auswertungen abrufbar

Deutliche Effi zienzsteigerungen

Alle am Fertigungsprozess beteiligten

Mitarbeiter und Manager behalten staumln-

dig den Uumlberblick uumlber die aktuelle Situ-

ation und nutzen JobDISPO gezielt um

Veraumlnderungen herbeizufuumlhren Vordefi -

nierte individuell anpassbare Routinen

und Workfl ows fassen bestimmte im-

mer wieder benoumltigte Planungsschritte

zusammen Sie koumlnnen einfach erneut

aufgerufen werden und ersparen da-

mit zahlreiche Eingaben Eine hohe Pla-

nungssicherheit auch bei kurzfristigen

Aumlnderungen laumlsst den gesamten Betrieb

aufatmen Fehler und Effi zienzverluste

werden vermieden Belastungen durch

hohen Auftragsdruck werden durch pro-

fessionelle Planung in Erfolgserlebnisse

uumlberfuumlhrt Damit die Planung mit der Si-

tuation in der Fertigung uumlbereinstimmt

muss man Ist-Daten uumlber den aktuellen

Arbeitsfortschritt wie in einem Regel-

kreis in neue Planungsrunden einbezie-

hen Diese Echtzeitdaten aus der Produk-

tion werden in JobDISPO Core ebenso

einfach erhoben Fuumlr bestimmte Rollen

und Arbeitsplaumltze lassen sich angepass-

te Erfassungsmasken vorlegen Sie er-

halten nur die Felder und Informationen

die auch benoumltigt werden So kann man

verschiedenste Erfassungsstrategien ein-

fach zu einem Gesamtsystem verbinden

Ob einzelne Werker mehrere Maschinen

bedienen nur Lager- und Entnahmebu-

chungen durchfuumlhren sollen oder kalku-

latorisch verschiedenen Bereichen zuge-

ordnet sind ndash jeder Benutzer sieht nach

seiner Anmeldung nur die fuumlr ihn rele-

vante Erfassungsmaske

Neue MES-Generation

Mit JobDISPO Core hat die FAUSER AG

ein Manufacturing-Execution-System

geschaff en das mittelstaumlndischen Be-

trieben und einzelnen Bereichen von

Groszligunternehmen die Transparenz und

Produktivitaumlt verleiht die im internatio-

nalen Wettbewerb unerlaumlsslich sind Dar-

uumlber hinaus ist das System selbst so intel-

ligent fl exibel und informativ geworden

dass jeder Fertigungsbetrieb damit auf

Anhieb seine Prozesse verbessern kann

Die FAUSER AG praumlsentiert JobDISPO

Core auf der EMO (19 bis 24 September)

in Hannover in Halle 25 Stand J 33 r t

Wolfgang Stock ist Entwicklungsleiter bei der

FAUSER AG in Gilching bei Muumlnchen

KENNZIFFER DEM22754

In der Plantafel

lassen sich die

Arbeitsgaumlnge per

Drag and Drop

bewegen

Aussagekraumlftige

Daten werden

uumlbersichtlich prauml-

sentiert

Individuell an-

passbare Work-

fl ows erleichtern

die Fertigungs-

feinplanung

Bilder Fauser AG

2 2 0 1 112

N I C H T E R S T seit der TS 16949 planen

die Betriebe ihre Produktionsprozesse bis

ins kleinste Detail planen die Reaktion auf

Abweichungen planen fuumlr Notfaumllle pla-

nen Sicherung und Lenkung der Produk-

trealisierung planen die Anpassung und

die Planung der Prozesse Von der Produk-

tionsplanung uumlber das Qualitaumltsmanage-

ment bis hinab zur Feldebene der An-

triebe und Sensoren lenken und sichern

Regelkreise die Produktrealisierung Die-

se Regelkreise erfassen Produktionsdaten

entweder kontinuierlich oder in einem

Abstand der uumlber statistische Modelle

bestimmt wird beispielsweise SPC In der

Automatisierungs- und Leitebene werden

die eingestellten Parameter und gemes-

senen Daten sowie die Ruumlckmeldungen

der Feldgeraumlte Maschinen und Leitrech-

ner dezentral erfasst genutzt und teilwei-

se zu Informationen etwa Kennzahlen

KPI verdichtet Oberhalb der Automati-

sierungsebene realisieren Informationen

Vorgaben Anweisungen und Auftraumlge

den Produktionsprozess Das erscheint

als luumlckenlose Erfassung des Betriebsge-

schehens ist aber nur eine zweckgerich-

tete Datensammlung mit einer Fuumllle von

unterschiedlichen Zielsetzungen aus der

nur mit Muumlhen relevante Informationen

im Konfl iktfall gewonnen werden

Die Anweisungen und Ruumlckmeldungen

zwischen Werkern Schichtfuumlhrern und

Planern werden in den Betrieben detail-

reich dokumentiert und archiviert Dazu

gehoumlren zum Beispiel die Auftragsdaten

die Qualitaumltsdaten die Faumlhigkeiten und

der Einsatz der Pruumlfmittel Werkzeuge und

Maschinen Werden uumlber Barcode-Scanner

oder RFID-Empfaumlnger die Seriennummern

vereinzelter Teile durch die Fertigung ver-

folgt dann koumlnnen die Lose und Chargen

in Bewegungsprofi le fuumlr Einzelteile und

Baugruppen aufgeloumlst werden Doch in

dieser Datensammlung hinterlassen die

bisher unbekannten

Fehler die Ruumlckrufkos-

ten verursachen und

fuumlr die eine Traceability-

Software betrieben wird

gerade keine Spur sonst

waumlren es ja bekannte

Fehlerquellen die das Qualitaumltsmanage-

ment uumlberwacht zum Beispiel Warenein-

gang fuumlr Rohstoff e und Vorprodukte Er-

gebnisse von Bearbeitungsschritten und

Montagen Faumlhigkeiten von Maschinen

Werkzeugen und Pruumlfmitteln

Die bekannten Fehler erkennt die Pro-

duktion nach Plan und begegnet ih-

nen mit geeigneten Maszlignahmen Die

unbekannten Fehlerquellen erkennen

Menschen nachtraumlglich als bisher unbe-

achtete Zusammenhaumlnge Fuumlr diesen Er-

kenntnisschritt brauchen die Menschen

relevante und gesicherte Informationen

Um die Informationsqualitaumlt zu sichern

gibt es leistungsfaumlhige Werkzeuge zur

Datensammlung und Aufbereitung zur

Informationsverdichtung und zur Be-

reitstellung Die Auswahl der relevanten

Informationen ist ungleich anspruchs-

voller denn es soll ja etwas bisher Un-

bekanntes erkannt werden Die Siche-

rung des gesamten Betriebsgeschehens

in einer Datenbank verlagert diese Ar-

beit nur in einen unguumlnstigen Zeitpunkt

Wirtschaftlicher und erfolgreicher ist es

wenn der Betrieb sein Erfahrungswissen

nutzt und im Vorgriff eine Auswahl po-

tenziell relevanter Informationsquellen

fuumlr die kommende Fehlersuche triff t

Qualitaumltskosten deutlich senkenTraceability-Software schuumltzt vor ausufernden Ruumlckrufkosten und drohender Produkthaftung das behaupten

die Softwareanbieter seit Jahren Wenn die Software den Materialfluss rekonstruiert ndash von einem fehlerhaften

Produkt bis zu einer Fehlerquelle und von dort ausgehend bis zur Charge fuumlr den Ruumlckruf ndash dann waumlre die Leis-

tung vollbracht Ist die Fehlerquelle bekannt ist das eine willkommene Rationalisierung Aber gerade die Fehler-

suche ist aufwaumlndig und muss schnell zum Erfolg fuumlhren damit die Ruumlckrufkosten moumlglichst gering ausfallen

Und dabei geht es um unbekannte Fehlerquellen die noch nicht in der FMEA stehen um Zustaumlnde die noch kei-

ne Parameter in der SPC oder bei den Faumlhigkeiten sind um Werte der kein Leitrechner und keine Maschinen-

steuerung bisher als kritisch bewertet Erst wenn es gelingt die Ursachen fuumlr einen bislang unbekannten Fehler

schneller sicherer und praumlziser zu finden dann werden die Ruumlckrufkosten geringer ausfallen

V O N S V E N O R I M M E L S P A C H E R

T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

Erst wenn es gelingt die Ursachen fuumlr einen

bislang unbekannten Fehler schneller siche-

rer und praumlziser zu fi nden dann werden die

Ruumlckrufkosten wirklich geringer

Sven O Rimmelspacher wurde 2006 zum

Geschaumlftsfuumlhrer der Pickert amp Partner

GmbH bestellt 2007 stieg er als einer

von drei Gesellschaftern ein und uumlber-

nahm Anfang 2009 die Mehrheit der An-

teile Er ist heute hauptverantwortlich fuumlr

Produkt- und Marketingstrategien

2 2 0 1 1 13

T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

In der FMEA erfasst der Betrieb die be-

kannten Fehler Ursachen und Auswir-

kungen und ihren meist komplexen Zu-

sammenhang Daraus werden Pruumlfplaumlne

abgeleitet die alle bekannten Fehler ver-

meiden Der Betrieb ist bestrebt die Pro-

duktivitaumlt zu steigern und gleichzeitig

die Qualitaumltskosten zu senken Es ist Ziel

der statistischen Prozesskontrolle die

fuumlr das geforderte Qualitaumltsniveau not-

wendige Anzahl der Pruumlfungen zu mini-

mieren Weil hier die Pruumlfdichte und die

Merkmale ohne Schranken vergroumlszligert

werden koumlnnen genau deswegen ist es

sehr unwahrscheinlich auf diesem Weg

relevante Informationen fuumlr eine kom-

mende Fehlersuche zu gewinnen ndash ganz

abgesehen von den damit verbundenen

schrankenlosen Qualitaumltskosten Eine viel

bessere Quelle fuumlr relevante Informatio-

nen ist die Automatisierungsebene

Die Qualitaumltssicherung pruumlft das Ergeb-

nis eines Bearbeitungsschritts die Auto-

matisierung muss ihn vollziehen Fuumlr die-

sen Vollzug nutzt die Automatisierung eine

Fuumllle von Soll-Werten und Ist-Zustaumlnden

Die Masse dieser Informationen bleibt in

den Maschinen und Feldgeraumlten verbor-

gen etwa der Ohmsche Widerstand eines

Thermoelements vor dem Wandler Doch

viele Informationen sind aus Sicht der Her-

steller der Feldgeraumlte Maschinen und An-

lageninfrastruktur so bedeutend dass sie

an Schnittstellen fuumlr die Uumlberwachung und

Steuerung technischer Prozesse bereitste-

hen (SCADA Supervisory Control and Data

Acquisition) Durch die immer groumlszligere Ver-

breitung von OPC-faumlhigen Maschinen und

Automatisierungsgeraumlten wird SCADA zu-

nehmend unabhaumlngig von den groszligen

Herstellern und erfasst immer groumlszligere Teile

der Herstellungsprozesse in

den Betrieben OPC (Object

Linking and Embedding for

Process Control) wird dort

eingesetzt wo Feldgeraumlte

und Maschinen verschiede-

ner Hersteller ein gemein-

sames fl exibles Netzwerk

bilden

Uumlber OPC hat auch eine

Traceability-Loumlsung Zugriff

auf viele Information aus

der Automatisierungsebe-

ne Aus diesem umfang-

reichen Angebot kann ein

Betrieb die nach seiner Ein-

schaumltzung relevanten Infor-

mationen fuumlr die kuumlnftige

Suche nach unbekannten

Fehlerquellen auswaumlhlen

erfassen bewerten ver-

dichten und bei Bedarf gezielt bereitstel-

len Ein bekannter Automobilzulieferer

hat in seinen Werken in Frankreich in der

Tschechischen Republik in Mexiko und

in China bereits eine Traceability-Loumlsung

die uumlber die Qualitaumlts- und Produktions-

daten hinaus fuumlr jedes Teil von jedem

durchlaufenen Bearbeitungszentrum die

eingestellten Prozessparameter die ein-

gesetzten Werkzeuge die gemessenen

Maschinenzustaumlnde und die Ruumlckmel-

dungen der Steuerprogramme erfasst

Die Kundenreklamation ist nicht nur An-

sporn sie ist auch eine unverzichtbare

Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbes-

serungsprozess der Betriebe Denn Re-

klamationen praumlzisieren die Spezifi katio-

nen und verbessern die statistischen

Modelle Gibt eine Reklamation den Hin-

weis auf einen bisher unbekannten Feh-

ler dann rekonstruiert die Traceability-

Loumlsung ausgehend von der

Seriennummer den Produktionszeit-

punkt den vereinzelten Teilestamm und

die Produktionsstrecke Zur Kontrolle

werden fuumlr diese Produktionsstrecke alle

vorhandenen Qualitaumlts- Produktions-

und Auftragsdaten aus dem Datenbe-

stand zusammengefuumlhrt und fuumlr die Feh-

lersuche bereitgestellt Von besonderem

Interesse ist dabei der Soll-Ist-Vergleich

der vollstaumlndigen Plandaten Produkti-

onslenkungsplan Prozessplan Steue-

rungsprogramme und Steuerungspara-

meter So kann ein menschliches

Versagen fruumlhzeitig ausgeschlossen wer-

den Fuumlr die eigentliche Fehlersuche wer-

den dann die Plandaten den Ruumlckmel-

dungen der Feldgeraumlte Maschinen und

Leitrechner gegenuumlbergestellt Werden

neue Fehlerquellen erkannt dann erwei-

tert der Betrieb die FMEA und optimiert

die Fertigungsprozesse und Pruumlfplaumlne

Auf diesem Weg verbessert eine Tracea-

bility-Loumlsung die Fehlersuche und er-

moumlglicht eine Chargenbestimmung in

bisher unerreichter Schaumlrfe Praumlzision

und Geschwindigkeit bw

KENNZIFFER DEM22663

Uumlber OPC hat eine Traceability-Loumlsung einen standardisierten Zugriff auf viele Informationen

aus der Automatisierungsebene OPC (Object Linking and Embedding for Process Control) wird

dort eingesetzt wo Feldgeraumlte und Maschinen verschiedener Hersteller ein gemeinsames fl e-

xibles Netzwerk bilden Bilder Pickert amp Partner

Die Kundenreklamation ist nicht nur Ansporn sie ist auch eine unver-

zichtbare Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbesserungsprozess

der Betriebe Denn Reklamationen praumlzisieren die Spezifi kationen

verbessern die statistischen Modelle und geben Hinweise auf bisher

unbekannte Fehler

2 2 0 1 114

DIE HERSTELLENDE Industrie gehoumlrt tra-

ditionell nicht zu den Bereichen in der sich

technische und technologische Neuerun-

gen besonders schnell durchsetzen erst

recht nicht wenn diese Neuerungen den

Weg uumlber die Unterhaltungsindustrie und

den privaten Bereich genommen haben

Zu groszlig ist die Sorge um die Sicherheit der

Produktion selbst und der kritischen Daten

die im Herstellprozess eine wichtige Rol-

le spielen So ist es auch heute noch keine

Seltenheit dass man in Produktionsunter-

nehmen eine strikte Trennung von Offi ce-

Anwendungen und Systemen zur Prozess-

und Produktionsfuumlhrung anwendet

Waumlhrend in den Verwaltungen die meis-

ten Geschaumlftsprozesse zumindest IT-ge-

stuumltzt ablaufen und Systeme etabliert sind

mit denen diese Prozesse abgebildet wer-

den werden in den allermeisten Produkti-

onsstaumltten viele relevante Ablaumlufe nach wie

vor manuell und ohne durchgaumlngige Hilfe

von IT-Systemen abgewickelt

Manuelle Geschaumlftsprozesse

Klassische ERP-Systeme unterstuumltzen die

kommerziellen Geschaumlftsprozesse und de-

fi nieren produktionsrelevante Informatio-

nen wie Auftraumlge Rezepte und Arbeitsab-

laumlufe fuumlr die Durchsetzung der Produktion

Haumlufi g werden diese Informationen in Pa-

pierform an die Abteilungen weitergege-

ben die fuumlr die Produktion verantwortlich

sind Die Arbeitspapiere enthalten alle fuumlr

die Bearbeitung notwendigen Daten und

Ablaumlufe Die Arbeitsvorbereitung plant

dann ndash oft nicht adaumlquat IT-gestuumltzt ndash die

Vorgaben fuumlr die Mitarbeiter in den Anla-

gen ein

Diese erhalten bdquoLaufpapiereldquo mit denen

Schritt fuumlr Schritt die manuellen Produk-

tionsschritte abgearbeitet werden Dabei

muumlssen die Mitarbeiter an unterschiedli-

chen Systemen Parameter Sollwerte und

andere Daten eingeben die als Vorgabe

auf dem Papier notiert sind Dazu kommen

Ruumlckmeldungen die auf Visualisierungs-

systemen dargestellt und zu bestimmten

Zeiten auf dem bdquoLaufzettelldquo protokolliert

werden muumlssen Nachdem ein Laufzettel

vollstaumlndig ausgefuumlllt ist gelangt er ndash meis-

tens deutlich verzoumlgert zur Produktion

ndash wieder zu den Bearbeitern die das Ge-

schaumlftssystem mit den Daten fuumlttern

Auch die regelmaumlszligige Wartung und In-

standhaltung der Anlagen und Maschinen

ist ein kritischer Faktor Oft ist eine moumlg-

lichst hohe Gesamtanlagenverfuumlgbarkeit

(OEE) ein wesentliches Geschaumlftsziel eines

Produzenten Um dieses Ziel sicherzustel-

len werden tagtaumlglich Wartungsaktivitaumlten

geplant und durchgefuumlhrt Neben automa-

tisierten Wartungsaktivitaumlten sind in einem

Produktionsbetrieb in aller Regel eine Rei-

he von Pruumlfungen und Instandhaltungs-

maszlignahmen manuell durchzufuumlhren Hier

gilt in gleicher Weise die vorgenannte Pro-

blematik der Medienbruumlche Waumlhrend im

Businesssystem oder im Wartungsma-

nagementsystem alle Aktivitaumlten geplant

und ruumlckgemeldet werden koumlnnen sind

die Instandhalter meist mit Papier und Blei-

stift auf dem Weg durch die Produktions-

anlagen Neben den Fehlermoumlglichkeiten

durch Mehrfacheingaben und Ablesefeh-

ler kann bei dieser Form der Bearbeitung

keine verlaumlssliche Ruumlckverfolgung der Tauml-

tigkeiten stattfi nden Die verspaumlteten und

teilweise fehlerhaften Buchungen fuumlhren

so zwangslaumlufi g zu Qualitaumltsproblemen

Falschinterpretationen der Lagerbestaumlnde

oder fehlenden Ersatzteilen Der gesamte

Produktionsablauf wird beeintraumlchtigt und

hohe Kosten fuumlr Lagerhaltung und Produk-

tionsausfaumllle verursacht

Medienbruumlche vermeiden

Dabei sind es einfache Veraumlnderungen

die in einer Produktionsanlage zu besserer

Qualitaumlt und Auslastung beitragen koumlnnen

Mit einem mobilen Workfl owmanagement-

system ndash mit heutiger Technik auf einem

industrietauglichen Handheld genauso

lauff aumlhig wie auf einem guumlnstigen Smart-

phone oder einem modernen Tablet ndash las-

sen sich nahezu alle denkbaren manuellen

Geschaumlftsprozesse IT-gesteuert und ohne

In die Produktion mit Mobile Apps Noch vor nicht allzulanger Zeit wurden sie von vielen Managern in der Geschaumlftswelt als Spielzeug abgetan Heu-

te sind Smartphones und Apps schon laumlngst nicht mehr aus der Geschaumlftswelt wegzudenken Welcher Manager

geht noch auf Reisen ohne staumlndig uumlber E-Mail auf dem Laufenden zu sein Wer nutzt nicht die allgegenwaumlrtigen

kleinen Helfer fuumlr die Kommunikation mit dem eigenen Unternehmen Geschaumlftspartnern und Kunden Keine

Frage die mobile Revolution ist in vollem Gange und sie haumllt auch Einzug in die Produktionsindustrie

V O N M I C H A E L F A T U M

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

Administrations-

anwendung Die

Konfi guration

der manuellen

Arbeitsablaumlufe

erfolgt menuuml-

gefuumlhrt in der

Administrations-

anwendung

2 2 0 1 1 15

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

M e d i e n b r uuml c h e

bearbeiten Vor-

gabedaten und

A r b e i t s a b l auml u f e

werden direkt aus

dem Business-

system oder dem

Produktionsma-

nagementsystem an das Mobilgeraumlt uumlber-

tragen sinnvollerweise zusammen mit

zusaumltzlichen qualitaumlts- oder sicherheits-

verbessernden Aktivitaumlten die direkt in die

Geschaumlftsprozesse eingebunden werden

Damit laumlsst sich etwa auszuschlieszligen dass

ein Instandhalter seine Aufgaben am fal-

schen Geraumlt ausfuumlhrt weil uumlber das Mobil-

geraumlt mittels RFID- oder Barcodescan Fo-

toerkennung oder Lokalisierung vor jedem

Arbeitsgang automatisch gepruumlft werden

kann ob sich der Benutzer am richtigen

Ort befi ndet Und natuumlrlich kann der Be-

arbeiter zu jedem Arbeitsgang zusaumltzliche

Informationen wie Bedienungsanleitung

oder Montagehinweise erhalten um die

Arbeit qualitativ hochwertiger ausfuumlhren

zu koumlnnen Ruumlckmeldungen von Taumltigkei-

ten Materialien usw koumlnnen uumlber die Tas-

tatur des Mobilgeraumltes oder durch andere

Hilfsmittel etwa einem geraumlteinklusiven

Barcodescanner erfasst werden

Online-und Offl ine-Verbindung

Befi ndet sich der Benutzer des Mobilgerauml-

tes in einem durch das jeweilige Netz ab-

gedeckten Bereich (zum Beispiel WLAN

UMTS EDGE LAN usw) so kann er zusaumltz-

liche Informationen uumlber den Status des

Geraumltes Trends und Parameter zur Bear-

beitungszeit aus dem Onlinesystem (etwa

direkt aus einem Prozessrechner) auf dem

Mobilgeraumlt zur Anzeige bringen Viele Be-

reiche in Produktionsanlagen sind jedoch

nicht an das Onlinenetz angebunden weil

es sich um besonders gesicherte Bereiche

explosionsgeschuumltzte Zonen oder weitlaumlu-

fi ge Areale handelt Damit auch in diesen

Bereichen Mobilgeraumlte zum Einsatz kom-

men koumlnnen muumlssen diese uumlber eine eige-

ne Datenbank verfuumlgen uumlber die waumlhrend

des Offl ineaufenthaltes alle Daten zwi-

schengespeichert werden Sobald der Be-

nutzer wieder in einen netzabgedeckten

Bereich kommt muss eine automatische

oder benutzerinitiierte Datenreplikation

zur zentralen Datenbank erfolgen

Kennzahlen ndash immer und uumlberall

Manager von Produktionsanlagen benouml-

tigen Kennzahlen um ihre Produktion

verlaumlsslich zu betreiben So muumlssen sie

staumlndig uumlber die Auslastung und Verfuumlg-

barkeit der Anlagen informiert sein um

bei Engpaumlssen sofort zu einer Entschei-

dung faumlhig zu sein Durch Echtzeitanbin-

dung an die Produktionsanlagen kann

jederzeit an jedem Ort und unverzuumlglich

nach dem Eintreten eines Ereignisses re-

agiert werden Das schaff t Vertrauen und

Sicherheit fuumlr die Produktion

Mobility in der Produktion

Das Gieszligener Softwareunternehmen ad-

venco Consulting GmbH ist Full-Service-

Dienstleister im Bereich Manufacturing

IT und unterstuumltzt mit seinen Produkten

und Dienstleistungen die Kunden dabei

ihre Produktionsprozesse zu verbessern

und leistungsfaumlhiger zu machen Eine we-

sentliche Rolle spielen dabei die hier bei-

spielhaft genannten Komponenten key-

2operate und key2value um manuelle

Aktivitaumlten in der Produktion zu automa-

tisieren Dabei versorgt die Business-App

bdquokey2valueldquo Entscheider ortsunabhaumlngig

mit allen wichtigen Informationen und

Kennzahlen der Produktion

Durch eine Reihe repraumlsentierender Dar-

stellungen auf dem Mobilgeraumlt koumlnnen kri-

tische Kennzahlen Alarme Tachometeran-

zeigen usw in Echtzeit angezeigt und bei

Auff aumllligkeiten beispielsweise Trends ver-

glichen werden Um ein komplettes Bild

uumlber den Zustand der Produktion zu er-

halten greift das System direkt auf ein Ma-

nufacturing-Intelligence-System uumlber ein

bdquoUnifi ed Production Modelldquo zu Damit sind

alle Daten und Werte abrufbar die im Busi-

ness-Intelligence-System (BI EMI) bereits

angelegt und berechnet wurden Die ein-

fache Konfi guration direkt auf dem Mobil-

geraumlt erlaubt Ad-hoc-Dashboards um auch

Informationen in Relation zu sehen fuumlr die

keine vorkonfi gurierten Reports vorliegen

Mit der App key2operate koumlnnen nahezu

beliebige manuelle Geschaumlftsprozesse erstellt

und mit industrietauglichen mobilen Geraumlten

wie Handhelds mit Barcode- oder RFID-Scan-

ner Tablets Smartphones usw automatisiert

werden Der Ersteller der Ablaumlufe hat die Moumlg-

lichkeit manuelle Aktivitaumlten auf einfache Wei-

se als Workflow vorzugeben Zunaumlchst defi-

niert er die Datenbankstruktur und eliminiert

damit von vorneherein komplexe Schnittstel-

lendefinitionen Im zweiten Schritt legt der

Designer fest auf welche Weise dem spaumlteren

Benutzer die Daten auf dem Bildschirm visu-

alisiert werden und wie der Workflow-Ablauf

zu bedienen ist Zum Schluss wird der Ablauf

durch die Sequenzierung der Menuumls festge-

legt So kann ohne IT-Kenntnisse eine unbe-

grenzte Anzahl von Workflows erzeugt und

angepasst werden

Die grafi sch erstellten Arbeitsablaumlufe

werden gemeinsam mit der passenden

Grafi kdarstellung auf die Mobilgeraumlte gela-

den und als digitale Arbeitsanweisungen

uumlbergeben Gleichzeitig koumlnnen Anleitun-

gen Fotos oder Dokumentationen zu den

Ablaumlufen hinzugefuumlgt werden um Aufga-

ben gezielt zu erlaumlutern und fuumlr eine fehler-

freie Bearbeitung zu sorgen Uumlber manuelle

Eingabe Scannen von Barcodes oder RFID-

Tags werden Anlagen und Geraumlte identifi -

ziert und Ruumlckmeldungen zum Abarbei-

tungsstatus erfasst Gegebenenfalls koumlnnen

wichtige Parameter waumlhrend des Arbeits-

ablaufes direkt visualisiert und uumlberwacht

werden Uumlber einen Task Scheduler koumlnnen

die Arbeitsablaumlufe geplant werden um sie

auf dem richtigen Endgeraumlt online oder off -

line abarbeiten zu lassen Durch die Einbin-

dung der manuellen Prozesse in die IT-Um-

gebung werden die Aktivitaumlten verlaumlsslicher

und nachvollziehbar Sie koumlnnen geplant

und uumlberwacht werden und verbessern die

Arbeits-und Produktionsqualitaumlt bw

KENNZIFFER DEM22665

Maskeneditor Die Visualisierungsoberfl aumlche der Mo-

bilgeraumlte kann mit dem Maskeneditor frei zusammen-

gestellt werden Bilder advenco Consulting

iPhone Selbst zu-

sammengestell-

te Dashboards fuumlr

iPhone und iPad

key2operate

Client Indus-

trietaugliche

Menuumldarstel-

lung fuumlr Mo-

bilgeraumlte

2 2 0 1 116

M I T S E I N E N Freunden weltweit rund

um die Uhr zu kommunizieren Videos

und Fotos auszutauschen oder sich per

Smartphone-App aktuell uumlber Fuszligball-

Zwischenspielstaumlnde zu informieren

stellt fuumlr die iPhoneiPad-Generation

keine groszlige Herausforderung dar Die

Leichtigkeit der Informationsbeschaf-

fung gepaart mit Lifestyle-Anspruumlchen

entspricht der heutigen Normalitaumlt eine

Normalitaumlt die das private Leben be-

herrscht allerdings in der industriellen

Umgebung noch Platz fuumlr Innovationen

bietet Dass auch Produktionsunterneh-

men von der Leichtigkeit der Informati-

onsbeschaff ung profi tieren koumlnnen ist

unbestritten Langfristiges Planen und

Beobachten von Marktentwicklungen

sind oftmals nicht mehr moumlglich Unter-

nehmensrelevante Entscheidungen muumls-

sen kurzfristig getroff en werden Damit

Entscheidungsgrundlagen auch dann

zur Verfuumlgung stehen wenn man sie be-

noumltigt ist der ortunabhaumlngige Zugriff auf

aktuelle Produktionskennzahlen oder

Kennzahlenanalysen unumgaumlnglich Der

Informationszugriff sollte sich einfach

mobil und fl exibel gestalten Der Einsatz

moderner Hardware hohe Performance

und absolute Zugriff sicherheit sind wei-

tere Anforderungen an ein intelligentes

Informationssystem

Aus den Daten die

richtigen Schluumlsse ziehen

Business-Intelligence-Softwaresysteme

kurz BI-Systeme unterstuumltzen die logische

und physische Konsolidierung inhomoge-

ner Datenquellen Das heiszligt Informationen

werden erfasst logisch verknuumlpft und auf-

bereitet Schlussendlich liefern BI-Systeme

die gewuumlnschten Entscheidungsgrundla-

gen fuumlr die Entscheidungstraumlger BI-Syste-

me bedienen sich der Daten bereits eta-

blierter Unternehmenssoftwareloumlsungen

So bieten ERP- (Enterprise-Resource-Plan-

ning-) oder MES-(Manufacturing-Executi-

on-) Systeme eine operative Datengrund-

lage zur Ermittlung von Kennzahlen oder

zum Erstellen von Analyse-Charts

Der Erfolg von Business Intelli-

gence liegt in der technischen

Umsetzung

Nur eine technisch saubere Loumlsung die in

der Anwendung auch Spaszlig macht wird

zum gewuumlnschten Erfolg fuumlhren Beschaumlf-

Mobiler Zugriff auf aktuelle Produktionsdaten

Business Intelligence uumlberwindet die organisatorische Grenze von der Geschaumlftsebene

in den Shopfloor Meister und Produktionsleiter koumlnnen bei Meetings direkt auf aktuelle

Kennzahlen und Analyse-Charts aus der Produktion zuruumlckgreifen Ausgedruckte Excel-

Tabellen oder handschriftliche Journalbuumlcher gehoumlren der Vergangenheit an

V O N I N G C H R I S T I A N E R L I N G E R

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

Business Intelligence nach dem Selbstbedienungsprinzip liegt im Trend Einfach und fl exibel

Charts zusammenstellen und aktuelle Auswertungen visualisieren

Mit einer mobilen Anwen-

dung lassen sich ortsun-

abhaumlngig und in Echtzeit

Kennzahlen Analysen und

Prozesszustaumlnde abrufen

2 2 0 1 1 17

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

tigt man sich mit Unternehmensdaten

wird man schnell erkennen koumlnnen dass

sehr groszlige Datenmengen und eine hohe

Abhaumlngigkeitskomplexitaumlt zutage treten

werden Performance ist daher der Schluumls-

sel zum Erfolg In-Memory-Technologien

bieten heute die entsprechenden Moumlg-

lichkeiten hoch-performante Datenzugrif-

fe zu realisieren Dabei werden Informati-

onen aus Datenbanken nicht mehr von

der Festplatte gelesen sondern in einem

Arbeitsspeicher vorgehalten Antwortzei-

ten unter einer Sekunde sind so realisier-

bar Analyse-Ergebnisse und Kennzahlen

lassen sich in Echtzeit berechnen und vi-

sualisieren Mobile Anwendungen spielen

dabei eine wichtige Rolle Bei kritischen

Unternehmensdaten wird allerdings die

Sicherheit nach wie vor im Vordergrund

stehen Denn was passiert mit den Daten

aus dem Arbeitsspeicher bei einem Ser-

ver-Crash Wie weit sind die technischen

Loumlsungen fortgeschritten um in einer

ausschlieszliglichen In-Memory-Anwendung

beim Crash keine Daten zu verlieren Fra-

gen die durchaus berechtigt sind und in

der Fachwelt sehr diff erenziert diskutiert

werden Oftmals sind Marketingsansaumltze

der groszligen Hersteller ausschlaggebend

fuumlr geaumluszligerte Meinungen

Der Industrieanwender wird die

Richtung vorgeben

Schlussendlich wird der Kunde ent-

scheiden wie er seine Datenverarbei-

tung kuumlnftig erledigen moumlchte Fakt ist

dass hohe Anspruumlche an Bedienkomfort

und Datensicherheit gestellt werden In

Fachkreisen wird daher haumlufi ger daruumlber

gesprochen warum nicht beide Tech-

nologien In-Memory und klassisches

Datawarehousing in Kombination zum

Einsatz kommen koumlnnen So genannte

hybride Technologien zeichnen sich ab

Dabei werden die Daten weiterhin in re-

lationalen Datenbanken geschrieben die

Zugriff sdaten allerdings im Cache vorge-

halten Somit werden die Zugriff e auf die

Datenbank verhindert aber die Informa-

tionen trotzdem in die Datenbank ge-

schrieben Enorm verkuumlrzte Zugriff szei-

ten ohne dabei die Datensicherheit aus

dem Auge zu verlieren sind so moumlglich

Moderne Softwarehaumluser stellen

sich der Herausforderung

Agilitaumlt ist eine Eigenschaft die die Zu-

kunft der Produktionsunternehmen in Eu-

ropa mit beeinfl ussen wird Dafuumlr ist eine

entsprechende Softwareunterstuumltzung

notwendig Business Intelligence ist heute

bei vielen Unternehmens-Softwareloumlsun-

gen ein Thema So auch im klassischen

Fertigungsbereich wo BI-Loumlsungen in Ver-

bindung mit einem MES-System zum Ein-

satz kommen sollten Das stellt die MES-

Anbieter vor eine groszlige Herausforderung

die Einsatz und Entwicklungs-Know-how

verlangen

Die PROXIA Soft-

ware AG ein junges

bayrisches Soft-

wareunternehmen

hat sich dieser Aufga-

benstellung gewid-

met Dieses Unterneh-

men kann heute seine

Kunden mit einem

MES-Softwaresystem

und einer BI-Loumlsung

mit zukunftstraumlchtiger

Softwaretechnologie

ausstatten Die Modu-

le KPIweb und DASH

web bilden neben den

klassischen MES-Mo-

dulen MDEBDE Leit-

standFeinplanung

PEPPersonaleinsatz-

planung usw die Busi-

ness-Intelligence-An-

wendung fuumlr die

Produktion Diese BI-

Module sind mit hybri-

der Datenverarbei-

t u n g s t e c h n o l o g i e

ausgestattet und koumln-

nen als Mobile-An-

wendung zum Einsatz

kommen Anspruumlche zu kanalisieren und

daraus die beste Loumlsung zu entwickeln

steht im Vordergrund der PROXIA-Ent-

wicklungsabteilung r t

Christian Erlinger ist bei der PROXIA Software

AG fuumlr das Produktmarketing zustaumlndig

KENNZIFFER DEM22714

PROJEKT [erfolg]Wojtek Czyz ist einer der besten deutschenLeichtathleten im Behindertensport Gemeinsammit proALPHA wird der mehrfache Weltmeister und Paralympics-Sieger bei seinem PROJEKT London 2012 [erfolge] feiern

Anspruch von proALPHA ist es jedes PROJEKT im Sinne unserer Kunden zum [erfolg] zu fuumlhren Unsere innovativen Technologien und Service-leistungen werden bereits heute von mehr als 1700 zufriedenen Kunden weltweit eingesetzt

wwwproalphadeDie ERP-Loumlsung fuumlr den Mittelstand

Alle PROXIA-Web-Applikationen werden auf Basis des Browser-Plug-ins Microsoft Silverlight

programmiert Microsoft Silverlight hat sich als ideale Plattform fuumlr komplexe Geschaumlftsan-

wendungen im Internet etabliert

2 2 0 1 118

DAS ERREICHEN der Unternehmensziele

einer leistungsfaumlhigen Fabrik ist heute ab-

haumlngig von schnellen Reaktionszeiten und

kurzen zuverlaumlssigen Prozessketten sowie

einer entsprechenden Qualitaumltssicherung

Insbesondere im Umfeld der SMT (Surface-

Mount-Technology-) Fertigungslinien hat

Praumlzision houmlchste Prioritaumlt Hier muss ge-

waumlhrleistet sein dass die Elektroniken va-

riantenkonform produziert werden keine

fehlerhaften Materialchargen verbaut und

eine durchgaumlngige Materialchargendoku-

mentation gewaumlhrleistet ist Aus diesem

Grund setzen immer mehr Elektronikpro-

duzenten Manufacturing-Execution-Syste-

me (MES) ein um unter anderem Produkte

durchgaumlngig in Echtzeit ruumlckverfolgen zu

koumlnnen

Mittels der durch das MES dokumentier-

ten Erfassung aller fertigungsrelevanten

Daten koumlnnen Auff aumllligkeiten erkannt und

analysiert Prozessparameter geaumlndert

und Abstellmaszlignahmen eingeleitet wer-

den Durch die anschlieszligende Analyse der

Ergebnisse laumlsst sich die Wirkung des Ver-

besserungsprozesses uumlberpruumlfen Die Pro-

zessguumlte kann auf diese Weise optimiert

und die Produktion fehlerhafter Produkte

verhindert werden

Dabei sollte das Manufacturing-Executi-

on-System jedoch nicht nur umfangreiche

und luumlckenlose Informationen sammeln

sondern bereits waumlhrend des Fertigungs-

prozesses fehlerhafte Prozessschritte und

unzulaumlssige Komponenten detektieren

Durch das Prinzip der bdquoVorsorge anstatt

Nachsorgeldquo sind kurze Reaktionszeiten

moumlglich und Fehler koumlnnen bereits im

Keim erstickt werden was eine hohe Quali-

taumlt bei gleichzeitiger Minimierung der Feh-

lerrate und Steigerung der Produktivitaumlt

erzielt

Fehlern auf der Spur

Moumlglich wird die Umsetzung der Optimie-

rungszielsetzungen durch Loumlsungen wie

die Java-EE-basierte iTACMESSuite 7 die

umfangreiche Ruumlckverfolgbarkeits- und

Prozessverriegelungs-

funktionalitaumlten besitzt

Die Loumlsung uumlbernimmt

die komplette Dokumen-

tation und Analyse der

Produkt- und Prozess-

daten aus der laufenden

Produktion und traumlgt

somit zur Einhaltung

der hohen Traceability-

Anforderungen in der

Elektronikindustrie bei

Technisch realisiert wird

dieser Vorgang durch

standardisierte Schnitt-

stellen zu verschiedenen

ERP- und PLM-Syste-

men Uumlber diese wer-

den Stammdaten (wie

etwa Materialstammda-

ten Stuumlcklisten usw) und Bewegungsda-

ten (Materialchargen Fertigungsauftraumlge

Auftragsruumlckmeldungen von Mengen und

Materialverbraumluchen) uumlbernommen und

wieder an das ERP zuruumlckgemeldet Fuumlr je-

des (Halb-)Erzeugnis laumlsst sich so nachvoll-

ziehen welche Prozessschritte wie Pasten-

druck SMD-Bestuumlckung Refl owloumlten AOI

usw zu welchem Zeitpunkt und unter wel-

chen Bedingungen durchlaufen wurden

Die Erfassung aller relevanten Betriebs-

daten erfolgt uumlber eine bidirektionale An-

lagenintegration Diese Informationen

koumlnnen in Echtzeit ausgewertet und ana-

lysiert werden So lassen sich Produktions-

mengen StoumlrgruumlndeAusfallzeiten und

Bauelement-Abwuumlrfe uumlberpruumlfen und op-

timieren

Die BE-Abrufdaten (Bauelemente) wer-

den dabei automatisiert ausgelesen verifi -

ziert und abgespeichert sowie in zeitnahen

Ruumlckmeldeprozessen an das ERP-System

zuruumlckgegeben Durch die automatisch er-

fassten BDE-Daten (Stuumlckzahlen und Takt-

zeiten) ermoumlglicht das MES eine objektive

Analyse der Nutzungsgrade ohne manuel-

le Eingabe so dass ein einfacher Abgleich

zwischen Soll- und Ist-Zustand erfolgen

kann Die Dokumentation des Ist-Zustan-

des erhoumlht dabei die Transparenz fuumlr alle

Beteiligten

Im Ernstfall Prozessverriegelung

Die meisten Manufacturing-Execution-

Systeme ermoumlglichen die einfache passive

Ruumlckverfolgbarkeit Wenige Loumlsungen wie

die iTACMESSuite 7 verfuumlgen uumlber eine

Middleware-Technologie um eine aktive

Traceability mit entsprechenden Prozess-

verriegelungsmechanismen zu unterstuumlt-

zen Die Prozessverriegelung wird mittler-

weile in einem Groszligteil der verschiedenen

Traceability-Anforderungen von VW BMW

Daimler usw gefordert Dieser Vorgang

SMT-Prozesse im Griff Die Oberflaumlchenmontage von elektronischen Bauelementen auf die Leiterplatte (SMT-Bestuumlckung) erfordert

Praumlzision und Fehlerfreiheit vom ersten bis zum letzten Prozessschritt Mittels Manufacturing-Execution-Syste-

men (MES) koumlnnen Produktionsprozesse gesteuert kontrolliert und verbessert werden Die iTACMESSuite 7

bietet dazu eine standardisierte Anbindung an die SMT-Anlagen von Assembleon Fuji ASM und Panasonic

V O N M I C H A E L F I S C H E R

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

SMT-Produktion bei RAFI

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

uumlberpruumlft die Produkte in jedem einzelnen

Prozessschritt bewertet sie mit den Krite-

rien bdquoGutldquo bdquoNacharbeitldquo oder bdquoAusschussldquo

und uumlbernimmt die Verifi kation gegen die

Produktstuumlckliste Anschlieszligend fuumlhrt das

System sie gegebenenfalls einem defi nier-

ten Reparatur-Ablauf zu

In jeder Produktionsstufe wird dabei

gepruumlft ob die vorgegebenen Kompo-

nenten sowie Bauteile verbaut und die

festgelegten Prozessparameter fuumlr die

Produktion eingehalten wurden Treten

an irgendeiner Stelle Fehler auf so wird

die entsprechende Baugruppe nicht

weiter verarbeitet sondern durchlaumluft

einen zuvor defi nierten Eskalationsweg

Es erfolgt dann eine Analyse-Reparatur-

Nachpruumlfung oder die vollstaumlndige Aus-

schleusung der Baugruppe

SMT-Anlagen einfach anbinden

Um eine nahtlose Einbindung der MES-

Loumlsung mit all ihren Funktionalitaumlten in

die SMT-Fertigungsumgebung zu ermoumlg-

lichen hat iTAC basierend auf seinem

API-Service anlagenspezifi sche Standard-

schnittstellen zu den SMT-Anlagen von

Assembleon Fuji ASM und Panasonic in-

tegriert So lassen sich die Systeme der ver-

schiedenen Anbieter auf einfache Weise

anbinden ndash von Labeling-Systemen uumlber

Siebdruckautomaten bis hin zu den nach-

folgenden AOI-Pruumlfsystemen Damit wird

die standardisierte und skalierbare Integ-

ration unterschiedlicher Maschinentypen

und Hersteller entsprechend der jeweili-

gen Anforderungen sichergestellt

bdquoWir sind der einzige MES-Hersteller der

seinen Kunden Plug amp Play-Schnittstellen

zu den vier SMT-Equipmenttypen anbie-

tet Der Markt der Manufacturing-Execu-

tion-System-Anbieter ist zwar umfassend

jedoch unterscheiden sich die Produkte

ndash bedingt durch die jeweilige Historie ndash in

ihrem Loumlsungsansatz sowie im Funktions-

umfang teilweise erheblich In den High-

Volume-Fabriken unserer Kunden haben

wir bis zu zwanzig SMT-Anlagen verschie-

dener Anlagenhersteller integriert Dies

zeigt dass die Nachfrage hier entspre-

chend hoch istldquo erklaumlrt Martin Heinz Vice

President Operations bei iTAC

Auf Nummer sicher Compliance

Fuumlr alle fertigungsnahen Betriebe spielt

beim Einsatz eines Manufacturing-Executi-

on-Systems immer das Thema Compliance

und insbesondere im Automotive-Bereich

die Normierungen eine groszlige Rolle Denn

die Einhaltung von Standards Regulierun-

gen und Richtlinien sind fuumlr Hersteller un-

abdingbar um im Elektronikzulieferer-

Markt zu bestehen Das MES unterstuumltzt

die Umsetzung der Vorschriften ndash bei-

spielsweise muumlssen in verschiedenen

Branchen saumlmtliche Produktions- und Ver-

sandstufen ruumlckverfolgbar sein Die Um-

setzung der Vorgaben schaff t Nachhaltig-

keit und hohe QualitaumltbdquoEine SMT-Anlage

die nicht die Compliance-Anforderungen

erfuumlllt kann im Markt nicht bestehen Un-

ternehmen die sich nach wichtigen Nor-

men richten erzielen auf Dauer einen Wis-

sens- und Wettbewerbsvorsprung Die

Richtlinien dienen der Qualitaumlts sicherung

dem Schutz der Gesellschaft und tragen

zur Verstaumlndigung beildquo erklaumlrt Dieter Meu-

ser Technologievorstand der iTAC Soft-

ware AG und ergaumlnzt bdquoEin Manufacturing-

Execution-System kann einen wesentlichen

Beitrag leisten um Normen besser einhal-

ten zu koumlnnenldquo bw

KENNZIFFER DEM22664

Die Welt der Metallbearbeitung

The world of metalworking

INFOVDW ndash Generalkommissariat EMO Hannover 2011Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken eVCorneliusstrasse 4 60325 Frankfurt am Main GERMANYTel +49 69 756081-0 Fax +49 69 756081-74emovdwde middot wwwemo-hannoverde

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2 2 0 1 120

I N D E R betrieblichen Praxis wird der

durchgaumlngigen methodischen Unter-

stuumltzung von Fabrikplanung und an-

schlieszligender Inbetriebnahme Anlauf

und auch laufendem Betrieb von Produk-

tionsanlagen besondere Aufmerksamkeit

geschenkt da in diesen Phasen noch Ver-

besserungspotenziale ausgeschoumlpft wer-

den koumlnnen beispielsweise durch eine

durchgaumlngige Engineering-Kette ohne

manuelle Datenuumlbertragungen Dieser

durchgaumlngige Engineering-Prozess von

der Fabrikplanung bis in den realen Be-

trieb ist das erste Hauptziel des digita-

len Fabrikbetriebs Das zweite Hauptziel

liegt darin das aus der Entwicklung von

Produkten bekannte Dilemma zwischen

Kostenfestlegung und Kostenbeeinfl us-

sung (Bild 1) anzugehen indem in den

fruumlhen Phasen in denen die Herstellkos-

ten des Produkts und laufenden Kosten

der Produktion beeinfl usst und festge-

legt werden die Sicherheit erhoumlht wird

dass Planungsergebnisse der spaumlteren

Realitaumlt moumlglichst nahe kommen

Defi nition

Grundsaumltzlich muss ein Fabrikbetrieb

der im Rechner abgebildet verifi ziert

Digitaler FabrikbetriebNach der VDI-Richtlinie 4499 ist die digitale Fabrik ein bdquoOberbegriff fuumlr ein umfassendes Netzwerk von digitalen

Modellen Methoden und Werkzeugen ndash unter anderem der Simulation und 3D-Visualisierung ndash die durch ein

durchgaumlngiges Datenmanagement integriert werden Ihr Ziel ist die ganzheitliche Planung Evaluierung und

laufende Verbesserung aller wesentlichen Strukturen Prozesse und Ressourcen der realen Fabrik in Verbindung

mit dem Produktldquo (VDI 4499 Blatt 1 S 3) Diese Definition verdeutlicht dass die digitale Fabrik bis in den realen

Betrieb einer Fabrik hineinreicht allerdings ist in Blatt 1 hauptsaumlchlich beschrieben wie sie Aufgaben der Fa-

brikplanung unterstuumltzt Darum hat eine weitere Arbeitsgruppe des VDI sich die Aufgabe gestellt die Lebens-

phasen des Fabrikbetriebs die zugehoumlrigen Methoden und Werkzeuge sowie den Nutzen ihrer Anwendung zu

beschreiben Ergebnis ist das Blatt 2 der Richtlinie 4499 mit dem Titel bdquoDigitaler Fabrikbetriebldquo Der digitale Fa-

brikbetrieb deckt damit einen Teilumfang der digitalen Fabrik ab

V O N D R O L A F S A U E R U N D M I R I A M S C H L E I P E N

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

2 2 0 1 1 21

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

und verbessert wird die Anforderung

erfuumlllen den realen Betrieb einer Fabrik

so realistisch wie moumlglich darzustellen

vor allem auch was sein Zeitverhalten

betriff t Damit werden beispielsweise

an den digitalen Fabrikbetrieb Echtzeit-

anforderungen gestellt wie sie im rea-

len Betrieb auftreten Daran scheitern

heute noch viele Werkzeuge vor allem

dann wenn mehr als eine einzelne Anla-

ge oder Zelle betrieben werden soll Die

Arbeitsgruppe hat darum die folgende

Defi nition fuumlr digitalen Fabrikbetrieb

gewaumlhlt deren Umsetzung in die Praxis

vermutlich schrittweise etwa aufgrund

leistungsfaumlhigerer Hardware erfolgen

wird

bdquoDer digitale Fabrikbetrieb bezeich-

net die Nutzung und das Zusammen-

wirken von Methoden Modellen und

Werkzeugen der digitalen Fabrik die bei

der Inbetriebnahme einzelner Anlagen

dem Anlauf mehrerer Anlagen und der

Durchfuumlhrung realer Produktionspro-

zesse eingesetzt werden Ziele sind die

Absicherung und Verkuumlrzung des An-

laufs sowie die betriebsbegleitende und

kontinuierliche Verbesserung der Seri-

enproduktion

Dazu wird das dynamische Verhalten

einzelner Produktionsanlagen und kom-

plexer Produktionssysteme und -prozes-

se einschlieszliglich der Informations- und

Steuerungstechnik realitaumltsnah abgebil-

det Virtuelle und reale Komponenten

koumlnnen dabei miteinander gekoppelt

sein Auf Basis eines durchgaumlngigen Da-

tenmanagements nutzt der digitale Fa-

brikbetrieb die Ergebnisse der Produkti-

onsplanung in der digitalen Fabrik und

stellt seinerseits Daten fuumlr operative IT-

Systeme bereit Bei der Nutzung in der

Serienproduktion werden die Model-

le laufend der Realitaumlt angepasstldquo (VDI

4499 Blatt 2 S 2)

Das in der Defi nition als gegeben an-

genommene durchgaumlngige Datenma-

nagement ist in der Praxis bisher nur in

Ansaumltzen anzutreff en da die bdquoWeltenldquo

der Planung und des operativen Be-

triebs und damit auch die sie unterstuumlt-

zenden IT-Systeme nur langsam zusam-

menwachsen Darum arbeiten weitere

Arbeitsgruppen des VDI daran dieses

durchgaumlngige Datenmanagement zu

beschreiben beziehungsweise konkrete

Inhalte der zwischen den bdquoWeltenldquo aus-

zutauschenden Daten zu defi nieren (VDI

4499 Blatt 3 sowie VDI 5600 Blatt 2)

Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs

In dem neuen Blatt 2 der VDI-Richtli-

nie 4499 haben Experten aus Industrie

Dienstleistung Softwarehaumlusern und In-

stituten die Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs und deren Anwendung

auf zwei wesentlichen Anwendungsfel-

dern beschrieben Digitaler Betrieb von

Einzelmaschinen (Werkzeugmaschinen)

und digitaler Betrieb automatisierter

Produktionsanlagen Wichtige Kom-

ponenten des digitalen Fabrikbetriebs

sind beispielsweise die virtuelle Inbe-

triebnahme oder die betriebsbegleiten-

de (Realzeit-) Simulation Am Uumlbergang

aus der Planung in die Inbetriebnahme

und die Serienproduktion wirken vir-

tuelle undoder reale Maschinen und

deren dynamisches Verhalten mit vir-

tuellen undoder realen Anlagensteue-

rungen als Abbild der Logik der Anlagen

zusammen Mit der Verbindung zu uumlber-

lagerten Fertigungsmanagementsyste-

men erlaubt der digitale Fabrikbetrieb

Aussagen uumlber das Gesamtverhalten

von Maschinen und Anlagen vor deren

realem Anlauf

Neben der Defi nition wesentlicher Ge-

sichtspunkte die fuumlr den digitalen Fab-

rikbetrieb von Bedeutung sind werden

moumlgliche Anwendungsgebiete in den

verschiedenen Lebenszyklusphasen ei-

nes Produktionssystems aufgezeigt Ex-

emplarisch fuumlr die Hauptanwendungs-

gebiete werden die Inbetriebnahme

komplexer Fertigungs systeme sowie das

Erzeugen von NC-Bearbeitungs- und

Messprogrammen zum Betrieb von NC-

Werkzeugmaschinen als Teil der Fer-

tigungssysteme erlaumlutert (DENKENA

2009a) Besonderes Augenmerk wird auf

die verwendeten Informations- und Pla-

nungssysteme gelegt

Weiterhin ergeben sich aus dem Ein-

satz dieser Systeme als Teil des digitalen

Fabrikbetriebs neue Moumlglichkeiten fuumlr

ein durchgaumlngiges Datenmanagement

(DEN KENA 2009b) Dieses stellt die Basis

bereit auf der der digitale Fabrikbetrieb

die Ergebnisse aus Planungsphasen der

digitalen Fabrik nutzt und um Daten fuumlr

operative IT-Systeme ergaumlnzt (SCHLEI-

PEN SCHICK SAUER 2008) Somit wer-

den die Modelle der digitalen Fabrik mit

Informationen aus der realen Produktion

gekoppelt und koumlnnen waumlhrend der Se-

rienproduktion weiterverwendet und ak-

tualisiert werden

Einsatz des digitalen Fabrikbe-

triebs in Anwendungsgebieten

der Fertigung

Um den Einsatz sowie die Herausforde-

rungen und Voraussetzungen des digi-

talen Fabrikbetriebs in konkreten An-

wendungsgebieten deutlich zu machen

wurde zwischen den Anwendungsge-

bieten Einzelmaschinen und verkette-

ten Produktionsanlagen unterschieden

Einzelmaschinen zum Beispiel NC-Werk-

zeugmaschinen fokussieren dabei auf

die zu fertigenden Teile waumlhrend bei

automatisierten Fertigungsanlagen die

Bild 1 Kostenfestlegung versus Kostenentstehung (in Anlehnung an EHRLENSPIEL ua

2005 Seite 11)

2 2 0 1 122

Ressourcen der Anlage selbst im Mittel-

punkt der Planung stehen

Die rechnergestuumltzte Fertigungs- und

Prozessplanung umfasst innerhalb des

digitalen Fabrikbetriebs alle rechnerun-

terstuumltzten Taumltigkeiten die erforderlich

sind um fuumlr ein Bauteil Bearbeitungs-

und Messprogramme zur Steuerung ei-

ner NC-Werkzeugmaschine zu erstellen

und in Betrieb zu nehmen

Die Bauteile durchlaufen dabei die

Funktionsbereiche Konstruktion Arbeits-

vorbereitung und Fertigung

NC-Werkzeugmaschinen koumlnnen Teil

einer automatisierten Produktionsanla-

ge sein etwa wenn mehrere Werkzeug-

maschinen durch ein automatisiertes

Materialfl usssystem verkettet sind Bei

automatisierten Produktionsanlagen

spielen das Datenmanagement und die

Modellierung der einzelnen Anlagen-

komponenten eine zentrale Rolle Im Sin-

ne eines digitalen Fabrikbetriebs ist es

erforderlich dass disziplinuumlbergreifend

gearbeitet und modelliert wird Kom-

ponenten werden daher in mechatroni-

schen Objekten als Teil einer umfassen-

den mechatronischen Bibliothek (siehe

Bild 2) beschrieben die alle relevanten

Teilaspekte umfasst Diese mechatroni-

sche Bibliothek ist das Herzstuumlck des di-

gitalen Fabrikbetriebs da hier alle rele-

vanten Daten fuumlr den spaumlteren Betrieb

zusammengefuumlhrt und in Beziehung zu-

einander gesetzt werden

Ausblick

Ohne eine parallel zu den aktuellen Ent-

wicklungsarbeiten laufende Standardi-

sierung wird das Ziel einer permanenten

Planungsbereitschaft in der Fabrik nicht

zu erreichen sein Darum arbeiten Mitar-

beiter des Fraunhofer IOSB in diversen

Standardisierungsgremien zum Beispiel

im VDI-Fachausschuss bdquoMES-Maschinen-

schnittstellen (VDI 5600 Blatt 2)ldquo und

wirken im Gremium bdquoDurchgaumlngiges En-

gineering von Leitsystemen (VDI-GMA FA

612)ldquo mit Mit AutomationML ist ein in-

dustriegetriebenes Konsortium dabei

fuumlr das Engineering von Produktionsan-

lagen einen Standard der Standards zu

entwickeln mit dem der oben geforderte

durchgaumlngige Datenaustausch unabhaumln-

gig von Softwarewerkzeugen moumlglich ist

(DRATH 2010) bw

KENNZIFFER DEM22704

Literaturverzeichnis

DENKENA B AMMERMANN C CA-Technolo-gien in der Fertigungs- und Prozessplanung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)4 S 300ndash305 (=2009a)

DENKENA B AMMERMANN C CHARLIN F Analyse und Optimierung des Datenmanage-ments in variantenreicher Werkstattfertigung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)9 S 787ndash790 (=2009b)

Drath R (Hrsg) Datenaustausch in der Anla-genplanung mit AutomationML Berlin Sprin-ger Verlag 2010

EHLENSPIEL K LINDEMANN U KIEWERT A Kostenguumlnstig entwickeln und konstruie-ren Kostenmanagement bei der integrierten Produktentwick lung Berlin Springer-Verlag 2005

SCHLEIPEN Miriam SCHICK Klaus SAUER Olaf Layoutmanager fuumlr automa tisch erstell-te Prozessfuumlhrungsbilder mit Hilfe von Daten aus der Digitalen Fabrik In Advances in simu-lation for production and logistics applica-tions Hrsg RABE Markus Stuttgart Fraun-hofer IRB Verlag 2008 S 397-406

VDI Richtlinie 4499 Digitale FabrikBlatt 1 Grundlagen und Planung Februar 2008Blatt 2 Digitaler Fabrikbetrieb Maumlrz 2011

VDI Richtlinie 5600 Blatt 3 Logische Schnittstel-le zwischen Maschinen und MES April 2011

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

Bild 2 Gemeinsame Arbeitsweise auf Basis eines gemeinsamen Planungs- und Entwicklungsmodells

(VDI 4499 Blatt 2 S 19)

2 2 0 1 1 23

R F I D - L Ouml S U N G E N I M P R O D U K T I O N S U M F E L D

D I E R F I D - U H F -Technologie wurde in

erster Linie zur Erfassung von Transpon-

dern uumlber groumlszligere Reichweiten entwickelt

Diese Anforderung wird primaumlr im Bereich

der Logistik und der Fahrzeugerfassung

gestellt Moderne RFID-UHF-Systeme bie-

ten bereits sehr gute Ergebnisse und erzie-

len Reichweiten von bis zu 10 Metern Im

Bereich der industriellen Produktion gibt

es aber eine groszlige Anzahl von Anwendun-

gen bei der die gewuumlnschte Reichweite

zwischen wenigen Zentimetern bis hin zu

mehreren Metern liegt

In der Vergangenheit konnte die RFID-

UHF-Technologie nur bei den mittleren

und groszligen Reichweiten punkten speziell

bei sehr kleinen Schreib-Lese-Abstaumlnden

kommt immer noch sehr oft die HF-LF-

Technik zum Einsatz Aufgrund der staumln-

dig steigenden Bedarfe an eine transpa-

rente Fertigungsstruktur muumlssen auch in

der Intralogistik und in der spaumlteren Wa-

renverteilung Reichweiten im mittleren

und groszligen Bereich abgedeckt werden

Ganz ohne Systemwechsel

Da diese Anforderungen nur mit RFID-

UHF geloumlst werden koumlnnen ist oft ein

Systemwechsel innerhalb eines Ferti-

gungsverbundes erforderlich Um die-

ses Problem zu beheben braucht es eine

Erweiterung der Anwendungsbereiche

von RFID-UHF auch auf kleine Reichwei-

ten Erste so genannte Low-Range-UHF-

Systeme sind seit einiger Zeit auf dem

Markt verfuumlgbar Ein defi nierter und stouml-

runempfi ndlicher Erfassungsbereich im

Vergleich zu einer HF-Loumlsung kann da-

mit aber nicht realisiert werden Neueste

UHF-Antennenloumlsungen bieten nun die

Moumlglichkeit in einem kleinen defi nierten

Bereich eine hohe Energiedichte zu kon-

zentrieren um auch Transponder auf me-

tallischem oder leitfaumlhigem Untergrund

mit ausreichend Energie zu versorgen

und ohne nennenswerte Energie in das

Fernfeld zu transportieren

Stoumlrfestigkeit deutlich erhoumlht

Damit werden gleich zwei positive Eff ek-

te erzielt Zum ersten wird die notwendi-

ge Energie da eingesetzt wo sie benoumltigt

wird und zum zweiten koumlnnen die Proble-

me mit der Stoumlrempfi ndlichkeit bei groumlszlige-

ren Reader-Populationen verringert wer-

den Durch eine weitere Verbesserung auf

der Reader-Seite lassen sich mittlerweile

sehr kleine Abstaumlnde zwischen einzelnen

Schreib-Lesestationen erzielen ohne

dass die Reader mit viel Aufwand extern

synchronisiert werden muumlssen

Auf die Auswahl des

Transponders kommt es an

Von Seiten der Tag-Hersteller wird auf

dem Gebiet der Low-Range-Anwendun-

gen ebenfalls einiges an Innovationen

erbracht so dass heute eine breite Aus-

wahl an Nahfeld-Transpondern zur Verfuuml-

gung steht

Falls in der gesamten Prozesskette un-

terschiedliche Identifi kationsreichweiten

notwendig sind koumlnnen durch die Ver-

wendung von Hybrid-Transpondern so-

wohl kleine Reichweiten als auch groumlszligere

Distanzen bis zu drei Meter erzielt wer-

den Diese Eigenschaft wird auf Seiten des

Transponders durch eine spezielle Anten-

nenstruktur erzielt ndash Mehrkosten beim

Transponder entstehen dadurch nicht

RFID im Pharmabereich

Gerade im Bereich der Pharmaindust-

rie ist RFID eine interessante Loumlsung zur

Steuerung von Produktions- und Ver-

packungsschritten Nachfolgend wird

das bereits in der Fertigung verwendete

Transponder-Etikett auch fuumlr logistische

und sicherheitstechnische Anwendun-

gen eingesetzt Durch die Verwendung

der Antennen-Reader-Kombination koumln-

nen sowohl die sehr hohen Geschwin-

digkeiten auf dem Produktionsband von

bis zu 5 Metern pro Sekunde als auch

Reichweiten von bis zu drei Metern er-

zielt werden

RFID-UHF erobert

die Fertigungssteuerung

Durch die rasante Weiterentwicklung der

RFID-UHF-Technologie kann nun nur

durch die Auswahl des richtigen Anten-

nen-Reader-Typs und des passenden

Transponders durchgaumlngig jegliche Au-

to-ID-Applikation von sehr geringen bis

zu groszligen Reichweiten kosteneffi zient

bewaumlltigt werden Alle unterschiedlichen

Identifi kationspunkte in der Produkten-

stehungskette arbeiten mit dem einma-

lig auf das Produkt aufgebrachten Hyb-

rid-Transponder Die Kosten fuumlr den Tag

fallen nur einmal an Oft verbleibt der Tag

ein Leben lang auf dem Produkt und

kann auch im Servicefall wieder ausgele-

sen werden Durch den stetig steigenden

Trend zur Erhoumlhung der Fertigungseffi zi-

enz bieten nun die neuen RFID-UHF-

Technologien groszlige Chancen im harten

Wettbewerb zu bestehen bw

KENNZIFFER DEM22672

Skalierbare Loumlsungen im IndustrieumfeldDie RFID-Technologie ist aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken Der in der Vergangenheit

notwendige Wechsel zwischen verschiedenen Kommunikationsstandards war ein groszliges Hindernis zur durch-

gaumlngigen Einfuumlhrung der RFID-Technologie in der gesamten Wertschoumlpfungskette

V O N T H O M A S B R U N N E R

Einsatz der RFID-UHF-Technologie in der Produktion

Bilder Kathrein

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2 2 0 1 110

O B M A S C H I N E N B AU E R oder Zulie-

ferer Werkzeug- und Formenbauer oder

Seriendreherei Immer mehr mittelstaumln-

dische Fertigungsbetriebe geraten unter

den Druck einer wachsenden Nachfrage

Ein hoher Auftragsbestand und lange Lie-

ferzeiten gelten zwar gesamtwirtschaft-

lich als positive Indikatoren ndash verbessern

jedoch allein kein individuelles Betriebs-

ergebnis Wer mehr Produkte mit glei-

cher oder houmlherer Effi zienz produzieren

will versucht meist seine Kapazitaumlten zu

erhoumlhen Anschaff ung und Implementie-

rung neuer Produktionsmittel sind gerade

dann kein Thema mehr ndash und der Man-

gel an qualifi zierten Fachkraumlften macht

es schwer die Auftragsfl ut zu kanalisieren

Deshalb muumlssen jetzt die vorhandenen

Ressourcen optimal eingesetzt werden

Mensch Maschine Material

Manufacturing-Execution-Systeme kurz

MES sollen Fertigungsplaner dabei un-

terstuumltzen den Uumlberblick uumlber alle Res-

sourcen und Termine der Fertigung zu

behalten Sie bieten maumlchtige Planungs-

werkzeuge mit Simulationsmoumlglichkeiten

nach unterschiedlichen Prioritaumlten Doch

was theoretisch funktioniert schlaumlgt oft

in der Praxis fehl wenn der Planungs- und

Aumlnderungsaufwand die Moumlglichkeiten

des Betriebs uumlbersteigt Deshalb hat die

FAUSER AG aus Gilching bei Muumlnchen ihre

MES-Loumlsung JobDISPO Core auf eine voumll-

lig neue technologische Basis gestellt Die-

se vollstaumlndig auf Microsoft NET-Basis fuumlr

Windows 7 entwickelte Plattform poten-

ziert die Rechenleistung Selbst 100000

Arbeitsfolgen werden in Minuten verarbei-

tet ndash ein Nachtlauf der Planungsauftraumlge

gehoumlrt der Vergangenheit an Innerhalb

von Sekunden werden neue Vorgaben

mit dem aktuellen Planungsstand und

dem tatsaumlchlichen Fertigungsstand abge-

glichen Fertigungsplaner Gruppenleiter

oder Meister werden durch die neue Tech-

nologie wesentlich entlastet Neue Szena-

rien lassen sich auf bestimmte Zeitraumlume

Arbeitsplaumltze oder Maschinen begrenzen

Einfache Freigabe-Routinen sorgen da-

fuumlr dass nur genehmigte Planungsstaumlnde

umgesetzt werden Individuell anpassbare

Workfl ows propagieren die Aumlnderungen

im Betrieb Eine einzige Bildschirmmaske

enthaumllt alle jeweils notwendigen Informa-

tionen und Funktionen Die Entstehung

der Planung laumlsst sich zeitlich zuruumlckverfol-

gen so dass jeder einzelne Schritt plausibel

bleibt Durch voreingestellte Routinen und

abgespeicherte individuell anpassbare Re-

geln legt sich die halb- oder vollautomati-

sche Planung wie ein Handschuh uumlber den

Betrieb ndash und reagiert jederzeit auf manu-

elle Planungseingriff e Alle diese Neuerun-

gen von JobDISPO Core sorgen dafuumlr dass

sich die Fertigungsfeinplanung von Meis-

tern Betriebsassistenten oder Gruppenlei-

tern ausfuumlhren laumlsst Ohne Vorkenntnisse

unterschiedlicher Fertigungsphilosophien

oder Planungsstrategien werden anhand

individueller Arbeitsablaumlufe die taumlglichen

Aufgaben geloumlst Eingeschobene Eilauf-

traumlge Ruumlckstellungen wegen Material-

mangels oder Umplanungen auf andere

Fertigungseinrichtungen koumlnnen Unter-

nehmen nun fehlerfrei durchorganisieren

Alles in einer Bildschirmmaske

Die Auftragsuumlbersicht zeigt sofort an wel-

chen Stellen Handlungsbedarf besteht

welche Auftraumlge nicht termingerecht fer-

tig werden Aufgrund der aktuellen BDE-

P U B L I R E P O R TA G E J O B D I S P O C O R E V O N FA U S E R

Mit individuellen Workflows zum agilen FertigungsmanagementGerade im Mittelstand stehen Schnelligkeit und Flexibilitaumlt der Fertigung immer wieder im Gegensatz zu einer

Kapazitaumlts- Termin- und Produktivitaumltsplanung die zufriedene Kunden und wirtschaftliche Erfolge sichert Das

muss nicht so sein Die FAUSER AG stellt mit JobDISPO Core eine von Grund auf neue technologische Plattform

vor die gerade zu Zeiten hoher Auslastung wesentlich dazu beitraumlgt alle Ressourcen optimal zu verwenden

Dank neuer Rechenzyklen und individueller Workflows reagieren Fertigungsplaner muumlhelos und schnell auf

Anforderungen ndash in kuumlrzester Zeit werden neue Planungsstaumlnde im Betrieb propagiert

V O N W O L F G A N G S T O C K

Die Suche nach Ter-

minproblemen fuumlhrt

zu rot markierten Er-

gebnissen

2 2 0 1 1 11

P U B L I R E P O R TA G E J O B D I S P O C O R E V O N FA U S E R

Ruumlckmeldungen erkennt man auch wel-

che Auftraumlge bereits begonnen wurden

und wie sich die allgemeine Terminsitu-

ation darstellt Komplexe Projekte wer-

den genauso abgebildet wie einstufi ge

Erzeugnisse Waumlhlt man den betreff en-

den Auftrag an werden alle Arbeitsgaumlnge

angezeigt Ein Zeitstrahl verdeutlicht den

geplanten Durchlauf Zur Optimierung

betrachtet der Benutzer die ausgewaumlhl-

ten Arbeitsgaumlnge in der grafi schen Plan-

tafel Dort gewinnt er den Uumlberblick uumlber

die Kapazitaumlten der Fertigungsstaumltte Per

Drag and Drop verschiebt er nun einzelne

Arbeitsgaumlnge ndash und sofort wird aufgrund

des gewaumlhlten Workfl ows ein neues Pla-

nungsszenario erstellt Ebenso einfach

lassen sich Engpaumlsse an bestimmten Ar-

beitsplaumltzen beseitigen Fremdvergaben

simulieren oder neue Auftraumlge priorisie-

ren Als weitere Moumlglichkeiten der Planta-

fel koumlnnen Kapazitaumltserhoumlhungen durch

die Eingabe der Uumlberstunden durchge-

fuumlhrt oder Arbeitsgaumlnge gesplittet wer-

den um Kapazitaumltsluumlcken an bestimmten

Maschinen zu fuumlllen

Automatische Terminierung

Diese einfachen sofort in der Plantafel-

Ansicht verfuumlgbaren Eingriff smoumlglich-

keiten werden ergaumlnzt durch automati-

schen Komfort Mit der automatischen

Terminierung lassen sich alle Arbeits-

folgen fuumlr eine erste Grobplanung auf

die geeigneten Arbeitsplaumltze verteilen

Durch die Eingabe von Start- und Endter-

minen kann die automatische Planung

mit der vorhandenen manuellen kombi-

niert werden Eine Netzplandarstellung

erleichtert die Bearbeitung komplexer

mehrstufi ger Projekte An jeder Stelle der

Bildschirmmaske lassen sich weitere auf

den Kontext bezogene Informationen

einblenden Die Auslastung bestimmter

Ressourcen Terminkollisionen und Still-

staumlnde aufgrund fehlenden Materials

oder von Stoumlrungen ist in uumlbersichtlichen

grafi schen Auswertungen abrufbar

Deutliche Effi zienzsteigerungen

Alle am Fertigungsprozess beteiligten

Mitarbeiter und Manager behalten staumln-

dig den Uumlberblick uumlber die aktuelle Situ-

ation und nutzen JobDISPO gezielt um

Veraumlnderungen herbeizufuumlhren Vordefi -

nierte individuell anpassbare Routinen

und Workfl ows fassen bestimmte im-

mer wieder benoumltigte Planungsschritte

zusammen Sie koumlnnen einfach erneut

aufgerufen werden und ersparen da-

mit zahlreiche Eingaben Eine hohe Pla-

nungssicherheit auch bei kurzfristigen

Aumlnderungen laumlsst den gesamten Betrieb

aufatmen Fehler und Effi zienzverluste

werden vermieden Belastungen durch

hohen Auftragsdruck werden durch pro-

fessionelle Planung in Erfolgserlebnisse

uumlberfuumlhrt Damit die Planung mit der Si-

tuation in der Fertigung uumlbereinstimmt

muss man Ist-Daten uumlber den aktuellen

Arbeitsfortschritt wie in einem Regel-

kreis in neue Planungsrunden einbezie-

hen Diese Echtzeitdaten aus der Produk-

tion werden in JobDISPO Core ebenso

einfach erhoben Fuumlr bestimmte Rollen

und Arbeitsplaumltze lassen sich angepass-

te Erfassungsmasken vorlegen Sie er-

halten nur die Felder und Informationen

die auch benoumltigt werden So kann man

verschiedenste Erfassungsstrategien ein-

fach zu einem Gesamtsystem verbinden

Ob einzelne Werker mehrere Maschinen

bedienen nur Lager- und Entnahmebu-

chungen durchfuumlhren sollen oder kalku-

latorisch verschiedenen Bereichen zuge-

ordnet sind ndash jeder Benutzer sieht nach

seiner Anmeldung nur die fuumlr ihn rele-

vante Erfassungsmaske

Neue MES-Generation

Mit JobDISPO Core hat die FAUSER AG

ein Manufacturing-Execution-System

geschaff en das mittelstaumlndischen Be-

trieben und einzelnen Bereichen von

Groszligunternehmen die Transparenz und

Produktivitaumlt verleiht die im internatio-

nalen Wettbewerb unerlaumlsslich sind Dar-

uumlber hinaus ist das System selbst so intel-

ligent fl exibel und informativ geworden

dass jeder Fertigungsbetrieb damit auf

Anhieb seine Prozesse verbessern kann

Die FAUSER AG praumlsentiert JobDISPO

Core auf der EMO (19 bis 24 September)

in Hannover in Halle 25 Stand J 33 r t

Wolfgang Stock ist Entwicklungsleiter bei der

FAUSER AG in Gilching bei Muumlnchen

KENNZIFFER DEM22754

In der Plantafel

lassen sich die

Arbeitsgaumlnge per

Drag and Drop

bewegen

Aussagekraumlftige

Daten werden

uumlbersichtlich prauml-

sentiert

Individuell an-

passbare Work-

fl ows erleichtern

die Fertigungs-

feinplanung

Bilder Fauser AG

2 2 0 1 112

N I C H T E R S T seit der TS 16949 planen

die Betriebe ihre Produktionsprozesse bis

ins kleinste Detail planen die Reaktion auf

Abweichungen planen fuumlr Notfaumllle pla-

nen Sicherung und Lenkung der Produk-

trealisierung planen die Anpassung und

die Planung der Prozesse Von der Produk-

tionsplanung uumlber das Qualitaumltsmanage-

ment bis hinab zur Feldebene der An-

triebe und Sensoren lenken und sichern

Regelkreise die Produktrealisierung Die-

se Regelkreise erfassen Produktionsdaten

entweder kontinuierlich oder in einem

Abstand der uumlber statistische Modelle

bestimmt wird beispielsweise SPC In der

Automatisierungs- und Leitebene werden

die eingestellten Parameter und gemes-

senen Daten sowie die Ruumlckmeldungen

der Feldgeraumlte Maschinen und Leitrech-

ner dezentral erfasst genutzt und teilwei-

se zu Informationen etwa Kennzahlen

KPI verdichtet Oberhalb der Automati-

sierungsebene realisieren Informationen

Vorgaben Anweisungen und Auftraumlge

den Produktionsprozess Das erscheint

als luumlckenlose Erfassung des Betriebsge-

schehens ist aber nur eine zweckgerich-

tete Datensammlung mit einer Fuumllle von

unterschiedlichen Zielsetzungen aus der

nur mit Muumlhen relevante Informationen

im Konfl iktfall gewonnen werden

Die Anweisungen und Ruumlckmeldungen

zwischen Werkern Schichtfuumlhrern und

Planern werden in den Betrieben detail-

reich dokumentiert und archiviert Dazu

gehoumlren zum Beispiel die Auftragsdaten

die Qualitaumltsdaten die Faumlhigkeiten und

der Einsatz der Pruumlfmittel Werkzeuge und

Maschinen Werden uumlber Barcode-Scanner

oder RFID-Empfaumlnger die Seriennummern

vereinzelter Teile durch die Fertigung ver-

folgt dann koumlnnen die Lose und Chargen

in Bewegungsprofi le fuumlr Einzelteile und

Baugruppen aufgeloumlst werden Doch in

dieser Datensammlung hinterlassen die

bisher unbekannten

Fehler die Ruumlckrufkos-

ten verursachen und

fuumlr die eine Traceability-

Software betrieben wird

gerade keine Spur sonst

waumlren es ja bekannte

Fehlerquellen die das Qualitaumltsmanage-

ment uumlberwacht zum Beispiel Warenein-

gang fuumlr Rohstoff e und Vorprodukte Er-

gebnisse von Bearbeitungsschritten und

Montagen Faumlhigkeiten von Maschinen

Werkzeugen und Pruumlfmitteln

Die bekannten Fehler erkennt die Pro-

duktion nach Plan und begegnet ih-

nen mit geeigneten Maszlignahmen Die

unbekannten Fehlerquellen erkennen

Menschen nachtraumlglich als bisher unbe-

achtete Zusammenhaumlnge Fuumlr diesen Er-

kenntnisschritt brauchen die Menschen

relevante und gesicherte Informationen

Um die Informationsqualitaumlt zu sichern

gibt es leistungsfaumlhige Werkzeuge zur

Datensammlung und Aufbereitung zur

Informationsverdichtung und zur Be-

reitstellung Die Auswahl der relevanten

Informationen ist ungleich anspruchs-

voller denn es soll ja etwas bisher Un-

bekanntes erkannt werden Die Siche-

rung des gesamten Betriebsgeschehens

in einer Datenbank verlagert diese Ar-

beit nur in einen unguumlnstigen Zeitpunkt

Wirtschaftlicher und erfolgreicher ist es

wenn der Betrieb sein Erfahrungswissen

nutzt und im Vorgriff eine Auswahl po-

tenziell relevanter Informationsquellen

fuumlr die kommende Fehlersuche triff t

Qualitaumltskosten deutlich senkenTraceability-Software schuumltzt vor ausufernden Ruumlckrufkosten und drohender Produkthaftung das behaupten

die Softwareanbieter seit Jahren Wenn die Software den Materialfluss rekonstruiert ndash von einem fehlerhaften

Produkt bis zu einer Fehlerquelle und von dort ausgehend bis zur Charge fuumlr den Ruumlckruf ndash dann waumlre die Leis-

tung vollbracht Ist die Fehlerquelle bekannt ist das eine willkommene Rationalisierung Aber gerade die Fehler-

suche ist aufwaumlndig und muss schnell zum Erfolg fuumlhren damit die Ruumlckrufkosten moumlglichst gering ausfallen

Und dabei geht es um unbekannte Fehlerquellen die noch nicht in der FMEA stehen um Zustaumlnde die noch kei-

ne Parameter in der SPC oder bei den Faumlhigkeiten sind um Werte der kein Leitrechner und keine Maschinen-

steuerung bisher als kritisch bewertet Erst wenn es gelingt die Ursachen fuumlr einen bislang unbekannten Fehler

schneller sicherer und praumlziser zu finden dann werden die Ruumlckrufkosten geringer ausfallen

V O N S V E N O R I M M E L S P A C H E R

T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

Erst wenn es gelingt die Ursachen fuumlr einen

bislang unbekannten Fehler schneller siche-

rer und praumlziser zu fi nden dann werden die

Ruumlckrufkosten wirklich geringer

Sven O Rimmelspacher wurde 2006 zum

Geschaumlftsfuumlhrer der Pickert amp Partner

GmbH bestellt 2007 stieg er als einer

von drei Gesellschaftern ein und uumlber-

nahm Anfang 2009 die Mehrheit der An-

teile Er ist heute hauptverantwortlich fuumlr

Produkt- und Marketingstrategien

2 2 0 1 1 13

T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

In der FMEA erfasst der Betrieb die be-

kannten Fehler Ursachen und Auswir-

kungen und ihren meist komplexen Zu-

sammenhang Daraus werden Pruumlfplaumlne

abgeleitet die alle bekannten Fehler ver-

meiden Der Betrieb ist bestrebt die Pro-

duktivitaumlt zu steigern und gleichzeitig

die Qualitaumltskosten zu senken Es ist Ziel

der statistischen Prozesskontrolle die

fuumlr das geforderte Qualitaumltsniveau not-

wendige Anzahl der Pruumlfungen zu mini-

mieren Weil hier die Pruumlfdichte und die

Merkmale ohne Schranken vergroumlszligert

werden koumlnnen genau deswegen ist es

sehr unwahrscheinlich auf diesem Weg

relevante Informationen fuumlr eine kom-

mende Fehlersuche zu gewinnen ndash ganz

abgesehen von den damit verbundenen

schrankenlosen Qualitaumltskosten Eine viel

bessere Quelle fuumlr relevante Informatio-

nen ist die Automatisierungsebene

Die Qualitaumltssicherung pruumlft das Ergeb-

nis eines Bearbeitungsschritts die Auto-

matisierung muss ihn vollziehen Fuumlr die-

sen Vollzug nutzt die Automatisierung eine

Fuumllle von Soll-Werten und Ist-Zustaumlnden

Die Masse dieser Informationen bleibt in

den Maschinen und Feldgeraumlten verbor-

gen etwa der Ohmsche Widerstand eines

Thermoelements vor dem Wandler Doch

viele Informationen sind aus Sicht der Her-

steller der Feldgeraumlte Maschinen und An-

lageninfrastruktur so bedeutend dass sie

an Schnittstellen fuumlr die Uumlberwachung und

Steuerung technischer Prozesse bereitste-

hen (SCADA Supervisory Control and Data

Acquisition) Durch die immer groumlszligere Ver-

breitung von OPC-faumlhigen Maschinen und

Automatisierungsgeraumlten wird SCADA zu-

nehmend unabhaumlngig von den groszligen

Herstellern und erfasst immer groumlszligere Teile

der Herstellungsprozesse in

den Betrieben OPC (Object

Linking and Embedding for

Process Control) wird dort

eingesetzt wo Feldgeraumlte

und Maschinen verschiede-

ner Hersteller ein gemein-

sames fl exibles Netzwerk

bilden

Uumlber OPC hat auch eine

Traceability-Loumlsung Zugriff

auf viele Information aus

der Automatisierungsebe-

ne Aus diesem umfang-

reichen Angebot kann ein

Betrieb die nach seiner Ein-

schaumltzung relevanten Infor-

mationen fuumlr die kuumlnftige

Suche nach unbekannten

Fehlerquellen auswaumlhlen

erfassen bewerten ver-

dichten und bei Bedarf gezielt bereitstel-

len Ein bekannter Automobilzulieferer

hat in seinen Werken in Frankreich in der

Tschechischen Republik in Mexiko und

in China bereits eine Traceability-Loumlsung

die uumlber die Qualitaumlts- und Produktions-

daten hinaus fuumlr jedes Teil von jedem

durchlaufenen Bearbeitungszentrum die

eingestellten Prozessparameter die ein-

gesetzten Werkzeuge die gemessenen

Maschinenzustaumlnde und die Ruumlckmel-

dungen der Steuerprogramme erfasst

Die Kundenreklamation ist nicht nur An-

sporn sie ist auch eine unverzichtbare

Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbes-

serungsprozess der Betriebe Denn Re-

klamationen praumlzisieren die Spezifi katio-

nen und verbessern die statistischen

Modelle Gibt eine Reklamation den Hin-

weis auf einen bisher unbekannten Feh-

ler dann rekonstruiert die Traceability-

Loumlsung ausgehend von der

Seriennummer den Produktionszeit-

punkt den vereinzelten Teilestamm und

die Produktionsstrecke Zur Kontrolle

werden fuumlr diese Produktionsstrecke alle

vorhandenen Qualitaumlts- Produktions-

und Auftragsdaten aus dem Datenbe-

stand zusammengefuumlhrt und fuumlr die Feh-

lersuche bereitgestellt Von besonderem

Interesse ist dabei der Soll-Ist-Vergleich

der vollstaumlndigen Plandaten Produkti-

onslenkungsplan Prozessplan Steue-

rungsprogramme und Steuerungspara-

meter So kann ein menschliches

Versagen fruumlhzeitig ausgeschlossen wer-

den Fuumlr die eigentliche Fehlersuche wer-

den dann die Plandaten den Ruumlckmel-

dungen der Feldgeraumlte Maschinen und

Leitrechner gegenuumlbergestellt Werden

neue Fehlerquellen erkannt dann erwei-

tert der Betrieb die FMEA und optimiert

die Fertigungsprozesse und Pruumlfplaumlne

Auf diesem Weg verbessert eine Tracea-

bility-Loumlsung die Fehlersuche und er-

moumlglicht eine Chargenbestimmung in

bisher unerreichter Schaumlrfe Praumlzision

und Geschwindigkeit bw

KENNZIFFER DEM22663

Uumlber OPC hat eine Traceability-Loumlsung einen standardisierten Zugriff auf viele Informationen

aus der Automatisierungsebene OPC (Object Linking and Embedding for Process Control) wird

dort eingesetzt wo Feldgeraumlte und Maschinen verschiedener Hersteller ein gemeinsames fl e-

xibles Netzwerk bilden Bilder Pickert amp Partner

Die Kundenreklamation ist nicht nur Ansporn sie ist auch eine unver-

zichtbare Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbesserungsprozess

der Betriebe Denn Reklamationen praumlzisieren die Spezifi kationen

verbessern die statistischen Modelle und geben Hinweise auf bisher

unbekannte Fehler

2 2 0 1 114

DIE HERSTELLENDE Industrie gehoumlrt tra-

ditionell nicht zu den Bereichen in der sich

technische und technologische Neuerun-

gen besonders schnell durchsetzen erst

recht nicht wenn diese Neuerungen den

Weg uumlber die Unterhaltungsindustrie und

den privaten Bereich genommen haben

Zu groszlig ist die Sorge um die Sicherheit der

Produktion selbst und der kritischen Daten

die im Herstellprozess eine wichtige Rol-

le spielen So ist es auch heute noch keine

Seltenheit dass man in Produktionsunter-

nehmen eine strikte Trennung von Offi ce-

Anwendungen und Systemen zur Prozess-

und Produktionsfuumlhrung anwendet

Waumlhrend in den Verwaltungen die meis-

ten Geschaumlftsprozesse zumindest IT-ge-

stuumltzt ablaufen und Systeme etabliert sind

mit denen diese Prozesse abgebildet wer-

den werden in den allermeisten Produkti-

onsstaumltten viele relevante Ablaumlufe nach wie

vor manuell und ohne durchgaumlngige Hilfe

von IT-Systemen abgewickelt

Manuelle Geschaumlftsprozesse

Klassische ERP-Systeme unterstuumltzen die

kommerziellen Geschaumlftsprozesse und de-

fi nieren produktionsrelevante Informatio-

nen wie Auftraumlge Rezepte und Arbeitsab-

laumlufe fuumlr die Durchsetzung der Produktion

Haumlufi g werden diese Informationen in Pa-

pierform an die Abteilungen weitergege-

ben die fuumlr die Produktion verantwortlich

sind Die Arbeitspapiere enthalten alle fuumlr

die Bearbeitung notwendigen Daten und

Ablaumlufe Die Arbeitsvorbereitung plant

dann ndash oft nicht adaumlquat IT-gestuumltzt ndash die

Vorgaben fuumlr die Mitarbeiter in den Anla-

gen ein

Diese erhalten bdquoLaufpapiereldquo mit denen

Schritt fuumlr Schritt die manuellen Produk-

tionsschritte abgearbeitet werden Dabei

muumlssen die Mitarbeiter an unterschiedli-

chen Systemen Parameter Sollwerte und

andere Daten eingeben die als Vorgabe

auf dem Papier notiert sind Dazu kommen

Ruumlckmeldungen die auf Visualisierungs-

systemen dargestellt und zu bestimmten

Zeiten auf dem bdquoLaufzettelldquo protokolliert

werden muumlssen Nachdem ein Laufzettel

vollstaumlndig ausgefuumlllt ist gelangt er ndash meis-

tens deutlich verzoumlgert zur Produktion

ndash wieder zu den Bearbeitern die das Ge-

schaumlftssystem mit den Daten fuumlttern

Auch die regelmaumlszligige Wartung und In-

standhaltung der Anlagen und Maschinen

ist ein kritischer Faktor Oft ist eine moumlg-

lichst hohe Gesamtanlagenverfuumlgbarkeit

(OEE) ein wesentliches Geschaumlftsziel eines

Produzenten Um dieses Ziel sicherzustel-

len werden tagtaumlglich Wartungsaktivitaumlten

geplant und durchgefuumlhrt Neben automa-

tisierten Wartungsaktivitaumlten sind in einem

Produktionsbetrieb in aller Regel eine Rei-

he von Pruumlfungen und Instandhaltungs-

maszlignahmen manuell durchzufuumlhren Hier

gilt in gleicher Weise die vorgenannte Pro-

blematik der Medienbruumlche Waumlhrend im

Businesssystem oder im Wartungsma-

nagementsystem alle Aktivitaumlten geplant

und ruumlckgemeldet werden koumlnnen sind

die Instandhalter meist mit Papier und Blei-

stift auf dem Weg durch die Produktions-

anlagen Neben den Fehlermoumlglichkeiten

durch Mehrfacheingaben und Ablesefeh-

ler kann bei dieser Form der Bearbeitung

keine verlaumlssliche Ruumlckverfolgung der Tauml-

tigkeiten stattfi nden Die verspaumlteten und

teilweise fehlerhaften Buchungen fuumlhren

so zwangslaumlufi g zu Qualitaumltsproblemen

Falschinterpretationen der Lagerbestaumlnde

oder fehlenden Ersatzteilen Der gesamte

Produktionsablauf wird beeintraumlchtigt und

hohe Kosten fuumlr Lagerhaltung und Produk-

tionsausfaumllle verursacht

Medienbruumlche vermeiden

Dabei sind es einfache Veraumlnderungen

die in einer Produktionsanlage zu besserer

Qualitaumlt und Auslastung beitragen koumlnnen

Mit einem mobilen Workfl owmanagement-

system ndash mit heutiger Technik auf einem

industrietauglichen Handheld genauso

lauff aumlhig wie auf einem guumlnstigen Smart-

phone oder einem modernen Tablet ndash las-

sen sich nahezu alle denkbaren manuellen

Geschaumlftsprozesse IT-gesteuert und ohne

In die Produktion mit Mobile Apps Noch vor nicht allzulanger Zeit wurden sie von vielen Managern in der Geschaumlftswelt als Spielzeug abgetan Heu-

te sind Smartphones und Apps schon laumlngst nicht mehr aus der Geschaumlftswelt wegzudenken Welcher Manager

geht noch auf Reisen ohne staumlndig uumlber E-Mail auf dem Laufenden zu sein Wer nutzt nicht die allgegenwaumlrtigen

kleinen Helfer fuumlr die Kommunikation mit dem eigenen Unternehmen Geschaumlftspartnern und Kunden Keine

Frage die mobile Revolution ist in vollem Gange und sie haumllt auch Einzug in die Produktionsindustrie

V O N M I C H A E L F A T U M

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

Administrations-

anwendung Die

Konfi guration

der manuellen

Arbeitsablaumlufe

erfolgt menuuml-

gefuumlhrt in der

Administrations-

anwendung

2 2 0 1 1 15

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

M e d i e n b r uuml c h e

bearbeiten Vor-

gabedaten und

A r b e i t s a b l auml u f e

werden direkt aus

dem Business-

system oder dem

Produktionsma-

nagementsystem an das Mobilgeraumlt uumlber-

tragen sinnvollerweise zusammen mit

zusaumltzlichen qualitaumlts- oder sicherheits-

verbessernden Aktivitaumlten die direkt in die

Geschaumlftsprozesse eingebunden werden

Damit laumlsst sich etwa auszuschlieszligen dass

ein Instandhalter seine Aufgaben am fal-

schen Geraumlt ausfuumlhrt weil uumlber das Mobil-

geraumlt mittels RFID- oder Barcodescan Fo-

toerkennung oder Lokalisierung vor jedem

Arbeitsgang automatisch gepruumlft werden

kann ob sich der Benutzer am richtigen

Ort befi ndet Und natuumlrlich kann der Be-

arbeiter zu jedem Arbeitsgang zusaumltzliche

Informationen wie Bedienungsanleitung

oder Montagehinweise erhalten um die

Arbeit qualitativ hochwertiger ausfuumlhren

zu koumlnnen Ruumlckmeldungen von Taumltigkei-

ten Materialien usw koumlnnen uumlber die Tas-

tatur des Mobilgeraumltes oder durch andere

Hilfsmittel etwa einem geraumlteinklusiven

Barcodescanner erfasst werden

Online-und Offl ine-Verbindung

Befi ndet sich der Benutzer des Mobilgerauml-

tes in einem durch das jeweilige Netz ab-

gedeckten Bereich (zum Beispiel WLAN

UMTS EDGE LAN usw) so kann er zusaumltz-

liche Informationen uumlber den Status des

Geraumltes Trends und Parameter zur Bear-

beitungszeit aus dem Onlinesystem (etwa

direkt aus einem Prozessrechner) auf dem

Mobilgeraumlt zur Anzeige bringen Viele Be-

reiche in Produktionsanlagen sind jedoch

nicht an das Onlinenetz angebunden weil

es sich um besonders gesicherte Bereiche

explosionsgeschuumltzte Zonen oder weitlaumlu-

fi ge Areale handelt Damit auch in diesen

Bereichen Mobilgeraumlte zum Einsatz kom-

men koumlnnen muumlssen diese uumlber eine eige-

ne Datenbank verfuumlgen uumlber die waumlhrend

des Offl ineaufenthaltes alle Daten zwi-

schengespeichert werden Sobald der Be-

nutzer wieder in einen netzabgedeckten

Bereich kommt muss eine automatische

oder benutzerinitiierte Datenreplikation

zur zentralen Datenbank erfolgen

Kennzahlen ndash immer und uumlberall

Manager von Produktionsanlagen benouml-

tigen Kennzahlen um ihre Produktion

verlaumlsslich zu betreiben So muumlssen sie

staumlndig uumlber die Auslastung und Verfuumlg-

barkeit der Anlagen informiert sein um

bei Engpaumlssen sofort zu einer Entschei-

dung faumlhig zu sein Durch Echtzeitanbin-

dung an die Produktionsanlagen kann

jederzeit an jedem Ort und unverzuumlglich

nach dem Eintreten eines Ereignisses re-

agiert werden Das schaff t Vertrauen und

Sicherheit fuumlr die Produktion

Mobility in der Produktion

Das Gieszligener Softwareunternehmen ad-

venco Consulting GmbH ist Full-Service-

Dienstleister im Bereich Manufacturing

IT und unterstuumltzt mit seinen Produkten

und Dienstleistungen die Kunden dabei

ihre Produktionsprozesse zu verbessern

und leistungsfaumlhiger zu machen Eine we-

sentliche Rolle spielen dabei die hier bei-

spielhaft genannten Komponenten key-

2operate und key2value um manuelle

Aktivitaumlten in der Produktion zu automa-

tisieren Dabei versorgt die Business-App

bdquokey2valueldquo Entscheider ortsunabhaumlngig

mit allen wichtigen Informationen und

Kennzahlen der Produktion

Durch eine Reihe repraumlsentierender Dar-

stellungen auf dem Mobilgeraumlt koumlnnen kri-

tische Kennzahlen Alarme Tachometeran-

zeigen usw in Echtzeit angezeigt und bei

Auff aumllligkeiten beispielsweise Trends ver-

glichen werden Um ein komplettes Bild

uumlber den Zustand der Produktion zu er-

halten greift das System direkt auf ein Ma-

nufacturing-Intelligence-System uumlber ein

bdquoUnifi ed Production Modelldquo zu Damit sind

alle Daten und Werte abrufbar die im Busi-

ness-Intelligence-System (BI EMI) bereits

angelegt und berechnet wurden Die ein-

fache Konfi guration direkt auf dem Mobil-

geraumlt erlaubt Ad-hoc-Dashboards um auch

Informationen in Relation zu sehen fuumlr die

keine vorkonfi gurierten Reports vorliegen

Mit der App key2operate koumlnnen nahezu

beliebige manuelle Geschaumlftsprozesse erstellt

und mit industrietauglichen mobilen Geraumlten

wie Handhelds mit Barcode- oder RFID-Scan-

ner Tablets Smartphones usw automatisiert

werden Der Ersteller der Ablaumlufe hat die Moumlg-

lichkeit manuelle Aktivitaumlten auf einfache Wei-

se als Workflow vorzugeben Zunaumlchst defi-

niert er die Datenbankstruktur und eliminiert

damit von vorneherein komplexe Schnittstel-

lendefinitionen Im zweiten Schritt legt der

Designer fest auf welche Weise dem spaumlteren

Benutzer die Daten auf dem Bildschirm visu-

alisiert werden und wie der Workflow-Ablauf

zu bedienen ist Zum Schluss wird der Ablauf

durch die Sequenzierung der Menuumls festge-

legt So kann ohne IT-Kenntnisse eine unbe-

grenzte Anzahl von Workflows erzeugt und

angepasst werden

Die grafi sch erstellten Arbeitsablaumlufe

werden gemeinsam mit der passenden

Grafi kdarstellung auf die Mobilgeraumlte gela-

den und als digitale Arbeitsanweisungen

uumlbergeben Gleichzeitig koumlnnen Anleitun-

gen Fotos oder Dokumentationen zu den

Ablaumlufen hinzugefuumlgt werden um Aufga-

ben gezielt zu erlaumlutern und fuumlr eine fehler-

freie Bearbeitung zu sorgen Uumlber manuelle

Eingabe Scannen von Barcodes oder RFID-

Tags werden Anlagen und Geraumlte identifi -

ziert und Ruumlckmeldungen zum Abarbei-

tungsstatus erfasst Gegebenenfalls koumlnnen

wichtige Parameter waumlhrend des Arbeits-

ablaufes direkt visualisiert und uumlberwacht

werden Uumlber einen Task Scheduler koumlnnen

die Arbeitsablaumlufe geplant werden um sie

auf dem richtigen Endgeraumlt online oder off -

line abarbeiten zu lassen Durch die Einbin-

dung der manuellen Prozesse in die IT-Um-

gebung werden die Aktivitaumlten verlaumlsslicher

und nachvollziehbar Sie koumlnnen geplant

und uumlberwacht werden und verbessern die

Arbeits-und Produktionsqualitaumlt bw

KENNZIFFER DEM22665

Maskeneditor Die Visualisierungsoberfl aumlche der Mo-

bilgeraumlte kann mit dem Maskeneditor frei zusammen-

gestellt werden Bilder advenco Consulting

iPhone Selbst zu-

sammengestell-

te Dashboards fuumlr

iPhone und iPad

key2operate

Client Indus-

trietaugliche

Menuumldarstel-

lung fuumlr Mo-

bilgeraumlte

2 2 0 1 116

M I T S E I N E N Freunden weltweit rund

um die Uhr zu kommunizieren Videos

und Fotos auszutauschen oder sich per

Smartphone-App aktuell uumlber Fuszligball-

Zwischenspielstaumlnde zu informieren

stellt fuumlr die iPhoneiPad-Generation

keine groszlige Herausforderung dar Die

Leichtigkeit der Informationsbeschaf-

fung gepaart mit Lifestyle-Anspruumlchen

entspricht der heutigen Normalitaumlt eine

Normalitaumlt die das private Leben be-

herrscht allerdings in der industriellen

Umgebung noch Platz fuumlr Innovationen

bietet Dass auch Produktionsunterneh-

men von der Leichtigkeit der Informati-

onsbeschaff ung profi tieren koumlnnen ist

unbestritten Langfristiges Planen und

Beobachten von Marktentwicklungen

sind oftmals nicht mehr moumlglich Unter-

nehmensrelevante Entscheidungen muumls-

sen kurzfristig getroff en werden Damit

Entscheidungsgrundlagen auch dann

zur Verfuumlgung stehen wenn man sie be-

noumltigt ist der ortunabhaumlngige Zugriff auf

aktuelle Produktionskennzahlen oder

Kennzahlenanalysen unumgaumlnglich Der

Informationszugriff sollte sich einfach

mobil und fl exibel gestalten Der Einsatz

moderner Hardware hohe Performance

und absolute Zugriff sicherheit sind wei-

tere Anforderungen an ein intelligentes

Informationssystem

Aus den Daten die

richtigen Schluumlsse ziehen

Business-Intelligence-Softwaresysteme

kurz BI-Systeme unterstuumltzen die logische

und physische Konsolidierung inhomoge-

ner Datenquellen Das heiszligt Informationen

werden erfasst logisch verknuumlpft und auf-

bereitet Schlussendlich liefern BI-Systeme

die gewuumlnschten Entscheidungsgrundla-

gen fuumlr die Entscheidungstraumlger BI-Syste-

me bedienen sich der Daten bereits eta-

blierter Unternehmenssoftwareloumlsungen

So bieten ERP- (Enterprise-Resource-Plan-

ning-) oder MES-(Manufacturing-Executi-

on-) Systeme eine operative Datengrund-

lage zur Ermittlung von Kennzahlen oder

zum Erstellen von Analyse-Charts

Der Erfolg von Business Intelli-

gence liegt in der technischen

Umsetzung

Nur eine technisch saubere Loumlsung die in

der Anwendung auch Spaszlig macht wird

zum gewuumlnschten Erfolg fuumlhren Beschaumlf-

Mobiler Zugriff auf aktuelle Produktionsdaten

Business Intelligence uumlberwindet die organisatorische Grenze von der Geschaumlftsebene

in den Shopfloor Meister und Produktionsleiter koumlnnen bei Meetings direkt auf aktuelle

Kennzahlen und Analyse-Charts aus der Produktion zuruumlckgreifen Ausgedruckte Excel-

Tabellen oder handschriftliche Journalbuumlcher gehoumlren der Vergangenheit an

V O N I N G C H R I S T I A N E R L I N G E R

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

Business Intelligence nach dem Selbstbedienungsprinzip liegt im Trend Einfach und fl exibel

Charts zusammenstellen und aktuelle Auswertungen visualisieren

Mit einer mobilen Anwen-

dung lassen sich ortsun-

abhaumlngig und in Echtzeit

Kennzahlen Analysen und

Prozesszustaumlnde abrufen

2 2 0 1 1 17

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

tigt man sich mit Unternehmensdaten

wird man schnell erkennen koumlnnen dass

sehr groszlige Datenmengen und eine hohe

Abhaumlngigkeitskomplexitaumlt zutage treten

werden Performance ist daher der Schluumls-

sel zum Erfolg In-Memory-Technologien

bieten heute die entsprechenden Moumlg-

lichkeiten hoch-performante Datenzugrif-

fe zu realisieren Dabei werden Informati-

onen aus Datenbanken nicht mehr von

der Festplatte gelesen sondern in einem

Arbeitsspeicher vorgehalten Antwortzei-

ten unter einer Sekunde sind so realisier-

bar Analyse-Ergebnisse und Kennzahlen

lassen sich in Echtzeit berechnen und vi-

sualisieren Mobile Anwendungen spielen

dabei eine wichtige Rolle Bei kritischen

Unternehmensdaten wird allerdings die

Sicherheit nach wie vor im Vordergrund

stehen Denn was passiert mit den Daten

aus dem Arbeitsspeicher bei einem Ser-

ver-Crash Wie weit sind die technischen

Loumlsungen fortgeschritten um in einer

ausschlieszliglichen In-Memory-Anwendung

beim Crash keine Daten zu verlieren Fra-

gen die durchaus berechtigt sind und in

der Fachwelt sehr diff erenziert diskutiert

werden Oftmals sind Marketingsansaumltze

der groszligen Hersteller ausschlaggebend

fuumlr geaumluszligerte Meinungen

Der Industrieanwender wird die

Richtung vorgeben

Schlussendlich wird der Kunde ent-

scheiden wie er seine Datenverarbei-

tung kuumlnftig erledigen moumlchte Fakt ist

dass hohe Anspruumlche an Bedienkomfort

und Datensicherheit gestellt werden In

Fachkreisen wird daher haumlufi ger daruumlber

gesprochen warum nicht beide Tech-

nologien In-Memory und klassisches

Datawarehousing in Kombination zum

Einsatz kommen koumlnnen So genannte

hybride Technologien zeichnen sich ab

Dabei werden die Daten weiterhin in re-

lationalen Datenbanken geschrieben die

Zugriff sdaten allerdings im Cache vorge-

halten Somit werden die Zugriff e auf die

Datenbank verhindert aber die Informa-

tionen trotzdem in die Datenbank ge-

schrieben Enorm verkuumlrzte Zugriff szei-

ten ohne dabei die Datensicherheit aus

dem Auge zu verlieren sind so moumlglich

Moderne Softwarehaumluser stellen

sich der Herausforderung

Agilitaumlt ist eine Eigenschaft die die Zu-

kunft der Produktionsunternehmen in Eu-

ropa mit beeinfl ussen wird Dafuumlr ist eine

entsprechende Softwareunterstuumltzung

notwendig Business Intelligence ist heute

bei vielen Unternehmens-Softwareloumlsun-

gen ein Thema So auch im klassischen

Fertigungsbereich wo BI-Loumlsungen in Ver-

bindung mit einem MES-System zum Ein-

satz kommen sollten Das stellt die MES-

Anbieter vor eine groszlige Herausforderung

die Einsatz und Entwicklungs-Know-how

verlangen

Die PROXIA Soft-

ware AG ein junges

bayrisches Soft-

wareunternehmen

hat sich dieser Aufga-

benstellung gewid-

met Dieses Unterneh-

men kann heute seine

Kunden mit einem

MES-Softwaresystem

und einer BI-Loumlsung

mit zukunftstraumlchtiger

Softwaretechnologie

ausstatten Die Modu-

le KPIweb und DASH

web bilden neben den

klassischen MES-Mo-

dulen MDEBDE Leit-

standFeinplanung

PEPPersonaleinsatz-

planung usw die Busi-

ness-Intelligence-An-

wendung fuumlr die

Produktion Diese BI-

Module sind mit hybri-

der Datenverarbei-

t u n g s t e c h n o l o g i e

ausgestattet und koumln-

nen als Mobile-An-

wendung zum Einsatz

kommen Anspruumlche zu kanalisieren und

daraus die beste Loumlsung zu entwickeln

steht im Vordergrund der PROXIA-Ent-

wicklungsabteilung r t

Christian Erlinger ist bei der PROXIA Software

AG fuumlr das Produktmarketing zustaumlndig

KENNZIFFER DEM22714

PROJEKT [erfolg]Wojtek Czyz ist einer der besten deutschenLeichtathleten im Behindertensport Gemeinsammit proALPHA wird der mehrfache Weltmeister und Paralympics-Sieger bei seinem PROJEKT London 2012 [erfolge] feiern

Anspruch von proALPHA ist es jedes PROJEKT im Sinne unserer Kunden zum [erfolg] zu fuumlhren Unsere innovativen Technologien und Service-leistungen werden bereits heute von mehr als 1700 zufriedenen Kunden weltweit eingesetzt

wwwproalphadeDie ERP-Loumlsung fuumlr den Mittelstand

Alle PROXIA-Web-Applikationen werden auf Basis des Browser-Plug-ins Microsoft Silverlight

programmiert Microsoft Silverlight hat sich als ideale Plattform fuumlr komplexe Geschaumlftsan-

wendungen im Internet etabliert

2 2 0 1 118

DAS ERREICHEN der Unternehmensziele

einer leistungsfaumlhigen Fabrik ist heute ab-

haumlngig von schnellen Reaktionszeiten und

kurzen zuverlaumlssigen Prozessketten sowie

einer entsprechenden Qualitaumltssicherung

Insbesondere im Umfeld der SMT (Surface-

Mount-Technology-) Fertigungslinien hat

Praumlzision houmlchste Prioritaumlt Hier muss ge-

waumlhrleistet sein dass die Elektroniken va-

riantenkonform produziert werden keine

fehlerhaften Materialchargen verbaut und

eine durchgaumlngige Materialchargendoku-

mentation gewaumlhrleistet ist Aus diesem

Grund setzen immer mehr Elektronikpro-

duzenten Manufacturing-Execution-Syste-

me (MES) ein um unter anderem Produkte

durchgaumlngig in Echtzeit ruumlckverfolgen zu

koumlnnen

Mittels der durch das MES dokumentier-

ten Erfassung aller fertigungsrelevanten

Daten koumlnnen Auff aumllligkeiten erkannt und

analysiert Prozessparameter geaumlndert

und Abstellmaszlignahmen eingeleitet wer-

den Durch die anschlieszligende Analyse der

Ergebnisse laumlsst sich die Wirkung des Ver-

besserungsprozesses uumlberpruumlfen Die Pro-

zessguumlte kann auf diese Weise optimiert

und die Produktion fehlerhafter Produkte

verhindert werden

Dabei sollte das Manufacturing-Executi-

on-System jedoch nicht nur umfangreiche

und luumlckenlose Informationen sammeln

sondern bereits waumlhrend des Fertigungs-

prozesses fehlerhafte Prozessschritte und

unzulaumlssige Komponenten detektieren

Durch das Prinzip der bdquoVorsorge anstatt

Nachsorgeldquo sind kurze Reaktionszeiten

moumlglich und Fehler koumlnnen bereits im

Keim erstickt werden was eine hohe Quali-

taumlt bei gleichzeitiger Minimierung der Feh-

lerrate und Steigerung der Produktivitaumlt

erzielt

Fehlern auf der Spur

Moumlglich wird die Umsetzung der Optimie-

rungszielsetzungen durch Loumlsungen wie

die Java-EE-basierte iTACMESSuite 7 die

umfangreiche Ruumlckverfolgbarkeits- und

Prozessverriegelungs-

funktionalitaumlten besitzt

Die Loumlsung uumlbernimmt

die komplette Dokumen-

tation und Analyse der

Produkt- und Prozess-

daten aus der laufenden

Produktion und traumlgt

somit zur Einhaltung

der hohen Traceability-

Anforderungen in der

Elektronikindustrie bei

Technisch realisiert wird

dieser Vorgang durch

standardisierte Schnitt-

stellen zu verschiedenen

ERP- und PLM-Syste-

men Uumlber diese wer-

den Stammdaten (wie

etwa Materialstammda-

ten Stuumlcklisten usw) und Bewegungsda-

ten (Materialchargen Fertigungsauftraumlge

Auftragsruumlckmeldungen von Mengen und

Materialverbraumluchen) uumlbernommen und

wieder an das ERP zuruumlckgemeldet Fuumlr je-

des (Halb-)Erzeugnis laumlsst sich so nachvoll-

ziehen welche Prozessschritte wie Pasten-

druck SMD-Bestuumlckung Refl owloumlten AOI

usw zu welchem Zeitpunkt und unter wel-

chen Bedingungen durchlaufen wurden

Die Erfassung aller relevanten Betriebs-

daten erfolgt uumlber eine bidirektionale An-

lagenintegration Diese Informationen

koumlnnen in Echtzeit ausgewertet und ana-

lysiert werden So lassen sich Produktions-

mengen StoumlrgruumlndeAusfallzeiten und

Bauelement-Abwuumlrfe uumlberpruumlfen und op-

timieren

Die BE-Abrufdaten (Bauelemente) wer-

den dabei automatisiert ausgelesen verifi -

ziert und abgespeichert sowie in zeitnahen

Ruumlckmeldeprozessen an das ERP-System

zuruumlckgegeben Durch die automatisch er-

fassten BDE-Daten (Stuumlckzahlen und Takt-

zeiten) ermoumlglicht das MES eine objektive

Analyse der Nutzungsgrade ohne manuel-

le Eingabe so dass ein einfacher Abgleich

zwischen Soll- und Ist-Zustand erfolgen

kann Die Dokumentation des Ist-Zustan-

des erhoumlht dabei die Transparenz fuumlr alle

Beteiligten

Im Ernstfall Prozessverriegelung

Die meisten Manufacturing-Execution-

Systeme ermoumlglichen die einfache passive

Ruumlckverfolgbarkeit Wenige Loumlsungen wie

die iTACMESSuite 7 verfuumlgen uumlber eine

Middleware-Technologie um eine aktive

Traceability mit entsprechenden Prozess-

verriegelungsmechanismen zu unterstuumlt-

zen Die Prozessverriegelung wird mittler-

weile in einem Groszligteil der verschiedenen

Traceability-Anforderungen von VW BMW

Daimler usw gefordert Dieser Vorgang

SMT-Prozesse im Griff Die Oberflaumlchenmontage von elektronischen Bauelementen auf die Leiterplatte (SMT-Bestuumlckung) erfordert

Praumlzision und Fehlerfreiheit vom ersten bis zum letzten Prozessschritt Mittels Manufacturing-Execution-Syste-

men (MES) koumlnnen Produktionsprozesse gesteuert kontrolliert und verbessert werden Die iTACMESSuite 7

bietet dazu eine standardisierte Anbindung an die SMT-Anlagen von Assembleon Fuji ASM und Panasonic

V O N M I C H A E L F I S C H E R

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

SMT-Produktion bei RAFI

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

uumlberpruumlft die Produkte in jedem einzelnen

Prozessschritt bewertet sie mit den Krite-

rien bdquoGutldquo bdquoNacharbeitldquo oder bdquoAusschussldquo

und uumlbernimmt die Verifi kation gegen die

Produktstuumlckliste Anschlieszligend fuumlhrt das

System sie gegebenenfalls einem defi nier-

ten Reparatur-Ablauf zu

In jeder Produktionsstufe wird dabei

gepruumlft ob die vorgegebenen Kompo-

nenten sowie Bauteile verbaut und die

festgelegten Prozessparameter fuumlr die

Produktion eingehalten wurden Treten

an irgendeiner Stelle Fehler auf so wird

die entsprechende Baugruppe nicht

weiter verarbeitet sondern durchlaumluft

einen zuvor defi nierten Eskalationsweg

Es erfolgt dann eine Analyse-Reparatur-

Nachpruumlfung oder die vollstaumlndige Aus-

schleusung der Baugruppe

SMT-Anlagen einfach anbinden

Um eine nahtlose Einbindung der MES-

Loumlsung mit all ihren Funktionalitaumlten in

die SMT-Fertigungsumgebung zu ermoumlg-

lichen hat iTAC basierend auf seinem

API-Service anlagenspezifi sche Standard-

schnittstellen zu den SMT-Anlagen von

Assembleon Fuji ASM und Panasonic in-

tegriert So lassen sich die Systeme der ver-

schiedenen Anbieter auf einfache Weise

anbinden ndash von Labeling-Systemen uumlber

Siebdruckautomaten bis hin zu den nach-

folgenden AOI-Pruumlfsystemen Damit wird

die standardisierte und skalierbare Integ-

ration unterschiedlicher Maschinentypen

und Hersteller entsprechend der jeweili-

gen Anforderungen sichergestellt

bdquoWir sind der einzige MES-Hersteller der

seinen Kunden Plug amp Play-Schnittstellen

zu den vier SMT-Equipmenttypen anbie-

tet Der Markt der Manufacturing-Execu-

tion-System-Anbieter ist zwar umfassend

jedoch unterscheiden sich die Produkte

ndash bedingt durch die jeweilige Historie ndash in

ihrem Loumlsungsansatz sowie im Funktions-

umfang teilweise erheblich In den High-

Volume-Fabriken unserer Kunden haben

wir bis zu zwanzig SMT-Anlagen verschie-

dener Anlagenhersteller integriert Dies

zeigt dass die Nachfrage hier entspre-

chend hoch istldquo erklaumlrt Martin Heinz Vice

President Operations bei iTAC

Auf Nummer sicher Compliance

Fuumlr alle fertigungsnahen Betriebe spielt

beim Einsatz eines Manufacturing-Executi-

on-Systems immer das Thema Compliance

und insbesondere im Automotive-Bereich

die Normierungen eine groszlige Rolle Denn

die Einhaltung von Standards Regulierun-

gen und Richtlinien sind fuumlr Hersteller un-

abdingbar um im Elektronikzulieferer-

Markt zu bestehen Das MES unterstuumltzt

die Umsetzung der Vorschriften ndash bei-

spielsweise muumlssen in verschiedenen

Branchen saumlmtliche Produktions- und Ver-

sandstufen ruumlckverfolgbar sein Die Um-

setzung der Vorgaben schaff t Nachhaltig-

keit und hohe QualitaumltbdquoEine SMT-Anlage

die nicht die Compliance-Anforderungen

erfuumlllt kann im Markt nicht bestehen Un-

ternehmen die sich nach wichtigen Nor-

men richten erzielen auf Dauer einen Wis-

sens- und Wettbewerbsvorsprung Die

Richtlinien dienen der Qualitaumlts sicherung

dem Schutz der Gesellschaft und tragen

zur Verstaumlndigung beildquo erklaumlrt Dieter Meu-

ser Technologievorstand der iTAC Soft-

ware AG und ergaumlnzt bdquoEin Manufacturing-

Execution-System kann einen wesentlichen

Beitrag leisten um Normen besser einhal-

ten zu koumlnnenldquo bw

KENNZIFFER DEM22664

Die Welt der Metallbearbeitung

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INFOVDW ndash Generalkommissariat EMO Hannover 2011Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken eVCorneliusstrasse 4 60325 Frankfurt am Main GERMANYTel +49 69 756081-0 Fax +49 69 756081-74emovdwde middot wwwemo-hannoverde

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2 2 0 1 120

I N D E R betrieblichen Praxis wird der

durchgaumlngigen methodischen Unter-

stuumltzung von Fabrikplanung und an-

schlieszligender Inbetriebnahme Anlauf

und auch laufendem Betrieb von Produk-

tionsanlagen besondere Aufmerksamkeit

geschenkt da in diesen Phasen noch Ver-

besserungspotenziale ausgeschoumlpft wer-

den koumlnnen beispielsweise durch eine

durchgaumlngige Engineering-Kette ohne

manuelle Datenuumlbertragungen Dieser

durchgaumlngige Engineering-Prozess von

der Fabrikplanung bis in den realen Be-

trieb ist das erste Hauptziel des digita-

len Fabrikbetriebs Das zweite Hauptziel

liegt darin das aus der Entwicklung von

Produkten bekannte Dilemma zwischen

Kostenfestlegung und Kostenbeeinfl us-

sung (Bild 1) anzugehen indem in den

fruumlhen Phasen in denen die Herstellkos-

ten des Produkts und laufenden Kosten

der Produktion beeinfl usst und festge-

legt werden die Sicherheit erhoumlht wird

dass Planungsergebnisse der spaumlteren

Realitaumlt moumlglichst nahe kommen

Defi nition

Grundsaumltzlich muss ein Fabrikbetrieb

der im Rechner abgebildet verifi ziert

Digitaler FabrikbetriebNach der VDI-Richtlinie 4499 ist die digitale Fabrik ein bdquoOberbegriff fuumlr ein umfassendes Netzwerk von digitalen

Modellen Methoden und Werkzeugen ndash unter anderem der Simulation und 3D-Visualisierung ndash die durch ein

durchgaumlngiges Datenmanagement integriert werden Ihr Ziel ist die ganzheitliche Planung Evaluierung und

laufende Verbesserung aller wesentlichen Strukturen Prozesse und Ressourcen der realen Fabrik in Verbindung

mit dem Produktldquo (VDI 4499 Blatt 1 S 3) Diese Definition verdeutlicht dass die digitale Fabrik bis in den realen

Betrieb einer Fabrik hineinreicht allerdings ist in Blatt 1 hauptsaumlchlich beschrieben wie sie Aufgaben der Fa-

brikplanung unterstuumltzt Darum hat eine weitere Arbeitsgruppe des VDI sich die Aufgabe gestellt die Lebens-

phasen des Fabrikbetriebs die zugehoumlrigen Methoden und Werkzeuge sowie den Nutzen ihrer Anwendung zu

beschreiben Ergebnis ist das Blatt 2 der Richtlinie 4499 mit dem Titel bdquoDigitaler Fabrikbetriebldquo Der digitale Fa-

brikbetrieb deckt damit einen Teilumfang der digitalen Fabrik ab

V O N D R O L A F S A U E R U N D M I R I A M S C H L E I P E N

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

2 2 0 1 1 21

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

und verbessert wird die Anforderung

erfuumlllen den realen Betrieb einer Fabrik

so realistisch wie moumlglich darzustellen

vor allem auch was sein Zeitverhalten

betriff t Damit werden beispielsweise

an den digitalen Fabrikbetrieb Echtzeit-

anforderungen gestellt wie sie im rea-

len Betrieb auftreten Daran scheitern

heute noch viele Werkzeuge vor allem

dann wenn mehr als eine einzelne Anla-

ge oder Zelle betrieben werden soll Die

Arbeitsgruppe hat darum die folgende

Defi nition fuumlr digitalen Fabrikbetrieb

gewaumlhlt deren Umsetzung in die Praxis

vermutlich schrittweise etwa aufgrund

leistungsfaumlhigerer Hardware erfolgen

wird

bdquoDer digitale Fabrikbetrieb bezeich-

net die Nutzung und das Zusammen-

wirken von Methoden Modellen und

Werkzeugen der digitalen Fabrik die bei

der Inbetriebnahme einzelner Anlagen

dem Anlauf mehrerer Anlagen und der

Durchfuumlhrung realer Produktionspro-

zesse eingesetzt werden Ziele sind die

Absicherung und Verkuumlrzung des An-

laufs sowie die betriebsbegleitende und

kontinuierliche Verbesserung der Seri-

enproduktion

Dazu wird das dynamische Verhalten

einzelner Produktionsanlagen und kom-

plexer Produktionssysteme und -prozes-

se einschlieszliglich der Informations- und

Steuerungstechnik realitaumltsnah abgebil-

det Virtuelle und reale Komponenten

koumlnnen dabei miteinander gekoppelt

sein Auf Basis eines durchgaumlngigen Da-

tenmanagements nutzt der digitale Fa-

brikbetrieb die Ergebnisse der Produkti-

onsplanung in der digitalen Fabrik und

stellt seinerseits Daten fuumlr operative IT-

Systeme bereit Bei der Nutzung in der

Serienproduktion werden die Model-

le laufend der Realitaumlt angepasstldquo (VDI

4499 Blatt 2 S 2)

Das in der Defi nition als gegeben an-

genommene durchgaumlngige Datenma-

nagement ist in der Praxis bisher nur in

Ansaumltzen anzutreff en da die bdquoWeltenldquo

der Planung und des operativen Be-

triebs und damit auch die sie unterstuumlt-

zenden IT-Systeme nur langsam zusam-

menwachsen Darum arbeiten weitere

Arbeitsgruppen des VDI daran dieses

durchgaumlngige Datenmanagement zu

beschreiben beziehungsweise konkrete

Inhalte der zwischen den bdquoWeltenldquo aus-

zutauschenden Daten zu defi nieren (VDI

4499 Blatt 3 sowie VDI 5600 Blatt 2)

Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs

In dem neuen Blatt 2 der VDI-Richtli-

nie 4499 haben Experten aus Industrie

Dienstleistung Softwarehaumlusern und In-

stituten die Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs und deren Anwendung

auf zwei wesentlichen Anwendungsfel-

dern beschrieben Digitaler Betrieb von

Einzelmaschinen (Werkzeugmaschinen)

und digitaler Betrieb automatisierter

Produktionsanlagen Wichtige Kom-

ponenten des digitalen Fabrikbetriebs

sind beispielsweise die virtuelle Inbe-

triebnahme oder die betriebsbegleiten-

de (Realzeit-) Simulation Am Uumlbergang

aus der Planung in die Inbetriebnahme

und die Serienproduktion wirken vir-

tuelle undoder reale Maschinen und

deren dynamisches Verhalten mit vir-

tuellen undoder realen Anlagensteue-

rungen als Abbild der Logik der Anlagen

zusammen Mit der Verbindung zu uumlber-

lagerten Fertigungsmanagementsyste-

men erlaubt der digitale Fabrikbetrieb

Aussagen uumlber das Gesamtverhalten

von Maschinen und Anlagen vor deren

realem Anlauf

Neben der Defi nition wesentlicher Ge-

sichtspunkte die fuumlr den digitalen Fab-

rikbetrieb von Bedeutung sind werden

moumlgliche Anwendungsgebiete in den

verschiedenen Lebenszyklusphasen ei-

nes Produktionssystems aufgezeigt Ex-

emplarisch fuumlr die Hauptanwendungs-

gebiete werden die Inbetriebnahme

komplexer Fertigungs systeme sowie das

Erzeugen von NC-Bearbeitungs- und

Messprogrammen zum Betrieb von NC-

Werkzeugmaschinen als Teil der Fer-

tigungssysteme erlaumlutert (DENKENA

2009a) Besonderes Augenmerk wird auf

die verwendeten Informations- und Pla-

nungssysteme gelegt

Weiterhin ergeben sich aus dem Ein-

satz dieser Systeme als Teil des digitalen

Fabrikbetriebs neue Moumlglichkeiten fuumlr

ein durchgaumlngiges Datenmanagement

(DEN KENA 2009b) Dieses stellt die Basis

bereit auf der der digitale Fabrikbetrieb

die Ergebnisse aus Planungsphasen der

digitalen Fabrik nutzt und um Daten fuumlr

operative IT-Systeme ergaumlnzt (SCHLEI-

PEN SCHICK SAUER 2008) Somit wer-

den die Modelle der digitalen Fabrik mit

Informationen aus der realen Produktion

gekoppelt und koumlnnen waumlhrend der Se-

rienproduktion weiterverwendet und ak-

tualisiert werden

Einsatz des digitalen Fabrikbe-

triebs in Anwendungsgebieten

der Fertigung

Um den Einsatz sowie die Herausforde-

rungen und Voraussetzungen des digi-

talen Fabrikbetriebs in konkreten An-

wendungsgebieten deutlich zu machen

wurde zwischen den Anwendungsge-

bieten Einzelmaschinen und verkette-

ten Produktionsanlagen unterschieden

Einzelmaschinen zum Beispiel NC-Werk-

zeugmaschinen fokussieren dabei auf

die zu fertigenden Teile waumlhrend bei

automatisierten Fertigungsanlagen die

Bild 1 Kostenfestlegung versus Kostenentstehung (in Anlehnung an EHRLENSPIEL ua

2005 Seite 11)

2 2 0 1 122

Ressourcen der Anlage selbst im Mittel-

punkt der Planung stehen

Die rechnergestuumltzte Fertigungs- und

Prozessplanung umfasst innerhalb des

digitalen Fabrikbetriebs alle rechnerun-

terstuumltzten Taumltigkeiten die erforderlich

sind um fuumlr ein Bauteil Bearbeitungs-

und Messprogramme zur Steuerung ei-

ner NC-Werkzeugmaschine zu erstellen

und in Betrieb zu nehmen

Die Bauteile durchlaufen dabei die

Funktionsbereiche Konstruktion Arbeits-

vorbereitung und Fertigung

NC-Werkzeugmaschinen koumlnnen Teil

einer automatisierten Produktionsanla-

ge sein etwa wenn mehrere Werkzeug-

maschinen durch ein automatisiertes

Materialfl usssystem verkettet sind Bei

automatisierten Produktionsanlagen

spielen das Datenmanagement und die

Modellierung der einzelnen Anlagen-

komponenten eine zentrale Rolle Im Sin-

ne eines digitalen Fabrikbetriebs ist es

erforderlich dass disziplinuumlbergreifend

gearbeitet und modelliert wird Kom-

ponenten werden daher in mechatroni-

schen Objekten als Teil einer umfassen-

den mechatronischen Bibliothek (siehe

Bild 2) beschrieben die alle relevanten

Teilaspekte umfasst Diese mechatroni-

sche Bibliothek ist das Herzstuumlck des di-

gitalen Fabrikbetriebs da hier alle rele-

vanten Daten fuumlr den spaumlteren Betrieb

zusammengefuumlhrt und in Beziehung zu-

einander gesetzt werden

Ausblick

Ohne eine parallel zu den aktuellen Ent-

wicklungsarbeiten laufende Standardi-

sierung wird das Ziel einer permanenten

Planungsbereitschaft in der Fabrik nicht

zu erreichen sein Darum arbeiten Mitar-

beiter des Fraunhofer IOSB in diversen

Standardisierungsgremien zum Beispiel

im VDI-Fachausschuss bdquoMES-Maschinen-

schnittstellen (VDI 5600 Blatt 2)ldquo und

wirken im Gremium bdquoDurchgaumlngiges En-

gineering von Leitsystemen (VDI-GMA FA

612)ldquo mit Mit AutomationML ist ein in-

dustriegetriebenes Konsortium dabei

fuumlr das Engineering von Produktionsan-

lagen einen Standard der Standards zu

entwickeln mit dem der oben geforderte

durchgaumlngige Datenaustausch unabhaumln-

gig von Softwarewerkzeugen moumlglich ist

(DRATH 2010) bw

KENNZIFFER DEM22704

Literaturverzeichnis

DENKENA B AMMERMANN C CA-Technolo-gien in der Fertigungs- und Prozessplanung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)4 S 300ndash305 (=2009a)

DENKENA B AMMERMANN C CHARLIN F Analyse und Optimierung des Datenmanage-ments in variantenreicher Werkstattfertigung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)9 S 787ndash790 (=2009b)

Drath R (Hrsg) Datenaustausch in der Anla-genplanung mit AutomationML Berlin Sprin-ger Verlag 2010

EHLENSPIEL K LINDEMANN U KIEWERT A Kostenguumlnstig entwickeln und konstruie-ren Kostenmanagement bei der integrierten Produktentwick lung Berlin Springer-Verlag 2005

SCHLEIPEN Miriam SCHICK Klaus SAUER Olaf Layoutmanager fuumlr automa tisch erstell-te Prozessfuumlhrungsbilder mit Hilfe von Daten aus der Digitalen Fabrik In Advances in simu-lation for production and logistics applica-tions Hrsg RABE Markus Stuttgart Fraun-hofer IRB Verlag 2008 S 397-406

VDI Richtlinie 4499 Digitale FabrikBlatt 1 Grundlagen und Planung Februar 2008Blatt 2 Digitaler Fabrikbetrieb Maumlrz 2011

VDI Richtlinie 5600 Blatt 3 Logische Schnittstel-le zwischen Maschinen und MES April 2011

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

Bild 2 Gemeinsame Arbeitsweise auf Basis eines gemeinsamen Planungs- und Entwicklungsmodells

(VDI 4499 Blatt 2 S 19)

2 2 0 1 1 23

R F I D - L Ouml S U N G E N I M P R O D U K T I O N S U M F E L D

D I E R F I D - U H F -Technologie wurde in

erster Linie zur Erfassung von Transpon-

dern uumlber groumlszligere Reichweiten entwickelt

Diese Anforderung wird primaumlr im Bereich

der Logistik und der Fahrzeugerfassung

gestellt Moderne RFID-UHF-Systeme bie-

ten bereits sehr gute Ergebnisse und erzie-

len Reichweiten von bis zu 10 Metern Im

Bereich der industriellen Produktion gibt

es aber eine groszlige Anzahl von Anwendun-

gen bei der die gewuumlnschte Reichweite

zwischen wenigen Zentimetern bis hin zu

mehreren Metern liegt

In der Vergangenheit konnte die RFID-

UHF-Technologie nur bei den mittleren

und groszligen Reichweiten punkten speziell

bei sehr kleinen Schreib-Lese-Abstaumlnden

kommt immer noch sehr oft die HF-LF-

Technik zum Einsatz Aufgrund der staumln-

dig steigenden Bedarfe an eine transpa-

rente Fertigungsstruktur muumlssen auch in

der Intralogistik und in der spaumlteren Wa-

renverteilung Reichweiten im mittleren

und groszligen Bereich abgedeckt werden

Ganz ohne Systemwechsel

Da diese Anforderungen nur mit RFID-

UHF geloumlst werden koumlnnen ist oft ein

Systemwechsel innerhalb eines Ferti-

gungsverbundes erforderlich Um die-

ses Problem zu beheben braucht es eine

Erweiterung der Anwendungsbereiche

von RFID-UHF auch auf kleine Reichwei-

ten Erste so genannte Low-Range-UHF-

Systeme sind seit einiger Zeit auf dem

Markt verfuumlgbar Ein defi nierter und stouml-

runempfi ndlicher Erfassungsbereich im

Vergleich zu einer HF-Loumlsung kann da-

mit aber nicht realisiert werden Neueste

UHF-Antennenloumlsungen bieten nun die

Moumlglichkeit in einem kleinen defi nierten

Bereich eine hohe Energiedichte zu kon-

zentrieren um auch Transponder auf me-

tallischem oder leitfaumlhigem Untergrund

mit ausreichend Energie zu versorgen

und ohne nennenswerte Energie in das

Fernfeld zu transportieren

Stoumlrfestigkeit deutlich erhoumlht

Damit werden gleich zwei positive Eff ek-

te erzielt Zum ersten wird die notwendi-

ge Energie da eingesetzt wo sie benoumltigt

wird und zum zweiten koumlnnen die Proble-

me mit der Stoumlrempfi ndlichkeit bei groumlszlige-

ren Reader-Populationen verringert wer-

den Durch eine weitere Verbesserung auf

der Reader-Seite lassen sich mittlerweile

sehr kleine Abstaumlnde zwischen einzelnen

Schreib-Lesestationen erzielen ohne

dass die Reader mit viel Aufwand extern

synchronisiert werden muumlssen

Auf die Auswahl des

Transponders kommt es an

Von Seiten der Tag-Hersteller wird auf

dem Gebiet der Low-Range-Anwendun-

gen ebenfalls einiges an Innovationen

erbracht so dass heute eine breite Aus-

wahl an Nahfeld-Transpondern zur Verfuuml-

gung steht

Falls in der gesamten Prozesskette un-

terschiedliche Identifi kationsreichweiten

notwendig sind koumlnnen durch die Ver-

wendung von Hybrid-Transpondern so-

wohl kleine Reichweiten als auch groumlszligere

Distanzen bis zu drei Meter erzielt wer-

den Diese Eigenschaft wird auf Seiten des

Transponders durch eine spezielle Anten-

nenstruktur erzielt ndash Mehrkosten beim

Transponder entstehen dadurch nicht

RFID im Pharmabereich

Gerade im Bereich der Pharmaindust-

rie ist RFID eine interessante Loumlsung zur

Steuerung von Produktions- und Ver-

packungsschritten Nachfolgend wird

das bereits in der Fertigung verwendete

Transponder-Etikett auch fuumlr logistische

und sicherheitstechnische Anwendun-

gen eingesetzt Durch die Verwendung

der Antennen-Reader-Kombination koumln-

nen sowohl die sehr hohen Geschwin-

digkeiten auf dem Produktionsband von

bis zu 5 Metern pro Sekunde als auch

Reichweiten von bis zu drei Metern er-

zielt werden

RFID-UHF erobert

die Fertigungssteuerung

Durch die rasante Weiterentwicklung der

RFID-UHF-Technologie kann nun nur

durch die Auswahl des richtigen Anten-

nen-Reader-Typs und des passenden

Transponders durchgaumlngig jegliche Au-

to-ID-Applikation von sehr geringen bis

zu groszligen Reichweiten kosteneffi zient

bewaumlltigt werden Alle unterschiedlichen

Identifi kationspunkte in der Produkten-

stehungskette arbeiten mit dem einma-

lig auf das Produkt aufgebrachten Hyb-

rid-Transponder Die Kosten fuumlr den Tag

fallen nur einmal an Oft verbleibt der Tag

ein Leben lang auf dem Produkt und

kann auch im Servicefall wieder ausgele-

sen werden Durch den stetig steigenden

Trend zur Erhoumlhung der Fertigungseffi zi-

enz bieten nun die neuen RFID-UHF-

Technologien groszlige Chancen im harten

Wettbewerb zu bestehen bw

KENNZIFFER DEM22672

Skalierbare Loumlsungen im IndustrieumfeldDie RFID-Technologie ist aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken Der in der Vergangenheit

notwendige Wechsel zwischen verschiedenen Kommunikationsstandards war ein groszliges Hindernis zur durch-

gaumlngigen Einfuumlhrung der RFID-Technologie in der gesamten Wertschoumlpfungskette

V O N T H O M A S B R U N N E R

Einsatz der RFID-UHF-Technologie in der Produktion

Bilder Kathrein

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P U B L I R E P O R TA G E J O B D I S P O C O R E V O N FA U S E R

Ruumlckmeldungen erkennt man auch wel-

che Auftraumlge bereits begonnen wurden

und wie sich die allgemeine Terminsitu-

ation darstellt Komplexe Projekte wer-

den genauso abgebildet wie einstufi ge

Erzeugnisse Waumlhlt man den betreff en-

den Auftrag an werden alle Arbeitsgaumlnge

angezeigt Ein Zeitstrahl verdeutlicht den

geplanten Durchlauf Zur Optimierung

betrachtet der Benutzer die ausgewaumlhl-

ten Arbeitsgaumlnge in der grafi schen Plan-

tafel Dort gewinnt er den Uumlberblick uumlber

die Kapazitaumlten der Fertigungsstaumltte Per

Drag and Drop verschiebt er nun einzelne

Arbeitsgaumlnge ndash und sofort wird aufgrund

des gewaumlhlten Workfl ows ein neues Pla-

nungsszenario erstellt Ebenso einfach

lassen sich Engpaumlsse an bestimmten Ar-

beitsplaumltzen beseitigen Fremdvergaben

simulieren oder neue Auftraumlge priorisie-

ren Als weitere Moumlglichkeiten der Planta-

fel koumlnnen Kapazitaumltserhoumlhungen durch

die Eingabe der Uumlberstunden durchge-

fuumlhrt oder Arbeitsgaumlnge gesplittet wer-

den um Kapazitaumltsluumlcken an bestimmten

Maschinen zu fuumlllen

Automatische Terminierung

Diese einfachen sofort in der Plantafel-

Ansicht verfuumlgbaren Eingriff smoumlglich-

keiten werden ergaumlnzt durch automati-

schen Komfort Mit der automatischen

Terminierung lassen sich alle Arbeits-

folgen fuumlr eine erste Grobplanung auf

die geeigneten Arbeitsplaumltze verteilen

Durch die Eingabe von Start- und Endter-

minen kann die automatische Planung

mit der vorhandenen manuellen kombi-

niert werden Eine Netzplandarstellung

erleichtert die Bearbeitung komplexer

mehrstufi ger Projekte An jeder Stelle der

Bildschirmmaske lassen sich weitere auf

den Kontext bezogene Informationen

einblenden Die Auslastung bestimmter

Ressourcen Terminkollisionen und Still-

staumlnde aufgrund fehlenden Materials

oder von Stoumlrungen ist in uumlbersichtlichen

grafi schen Auswertungen abrufbar

Deutliche Effi zienzsteigerungen

Alle am Fertigungsprozess beteiligten

Mitarbeiter und Manager behalten staumln-

dig den Uumlberblick uumlber die aktuelle Situ-

ation und nutzen JobDISPO gezielt um

Veraumlnderungen herbeizufuumlhren Vordefi -

nierte individuell anpassbare Routinen

und Workfl ows fassen bestimmte im-

mer wieder benoumltigte Planungsschritte

zusammen Sie koumlnnen einfach erneut

aufgerufen werden und ersparen da-

mit zahlreiche Eingaben Eine hohe Pla-

nungssicherheit auch bei kurzfristigen

Aumlnderungen laumlsst den gesamten Betrieb

aufatmen Fehler und Effi zienzverluste

werden vermieden Belastungen durch

hohen Auftragsdruck werden durch pro-

fessionelle Planung in Erfolgserlebnisse

uumlberfuumlhrt Damit die Planung mit der Si-

tuation in der Fertigung uumlbereinstimmt

muss man Ist-Daten uumlber den aktuellen

Arbeitsfortschritt wie in einem Regel-

kreis in neue Planungsrunden einbezie-

hen Diese Echtzeitdaten aus der Produk-

tion werden in JobDISPO Core ebenso

einfach erhoben Fuumlr bestimmte Rollen

und Arbeitsplaumltze lassen sich angepass-

te Erfassungsmasken vorlegen Sie er-

halten nur die Felder und Informationen

die auch benoumltigt werden So kann man

verschiedenste Erfassungsstrategien ein-

fach zu einem Gesamtsystem verbinden

Ob einzelne Werker mehrere Maschinen

bedienen nur Lager- und Entnahmebu-

chungen durchfuumlhren sollen oder kalku-

latorisch verschiedenen Bereichen zuge-

ordnet sind ndash jeder Benutzer sieht nach

seiner Anmeldung nur die fuumlr ihn rele-

vante Erfassungsmaske

Neue MES-Generation

Mit JobDISPO Core hat die FAUSER AG

ein Manufacturing-Execution-System

geschaff en das mittelstaumlndischen Be-

trieben und einzelnen Bereichen von

Groszligunternehmen die Transparenz und

Produktivitaumlt verleiht die im internatio-

nalen Wettbewerb unerlaumlsslich sind Dar-

uumlber hinaus ist das System selbst so intel-

ligent fl exibel und informativ geworden

dass jeder Fertigungsbetrieb damit auf

Anhieb seine Prozesse verbessern kann

Die FAUSER AG praumlsentiert JobDISPO

Core auf der EMO (19 bis 24 September)

in Hannover in Halle 25 Stand J 33 r t

Wolfgang Stock ist Entwicklungsleiter bei der

FAUSER AG in Gilching bei Muumlnchen

KENNZIFFER DEM22754

In der Plantafel

lassen sich die

Arbeitsgaumlnge per

Drag and Drop

bewegen

Aussagekraumlftige

Daten werden

uumlbersichtlich prauml-

sentiert

Individuell an-

passbare Work-

fl ows erleichtern

die Fertigungs-

feinplanung

Bilder Fauser AG

2 2 0 1 112

N I C H T E R S T seit der TS 16949 planen

die Betriebe ihre Produktionsprozesse bis

ins kleinste Detail planen die Reaktion auf

Abweichungen planen fuumlr Notfaumllle pla-

nen Sicherung und Lenkung der Produk-

trealisierung planen die Anpassung und

die Planung der Prozesse Von der Produk-

tionsplanung uumlber das Qualitaumltsmanage-

ment bis hinab zur Feldebene der An-

triebe und Sensoren lenken und sichern

Regelkreise die Produktrealisierung Die-

se Regelkreise erfassen Produktionsdaten

entweder kontinuierlich oder in einem

Abstand der uumlber statistische Modelle

bestimmt wird beispielsweise SPC In der

Automatisierungs- und Leitebene werden

die eingestellten Parameter und gemes-

senen Daten sowie die Ruumlckmeldungen

der Feldgeraumlte Maschinen und Leitrech-

ner dezentral erfasst genutzt und teilwei-

se zu Informationen etwa Kennzahlen

KPI verdichtet Oberhalb der Automati-

sierungsebene realisieren Informationen

Vorgaben Anweisungen und Auftraumlge

den Produktionsprozess Das erscheint

als luumlckenlose Erfassung des Betriebsge-

schehens ist aber nur eine zweckgerich-

tete Datensammlung mit einer Fuumllle von

unterschiedlichen Zielsetzungen aus der

nur mit Muumlhen relevante Informationen

im Konfl iktfall gewonnen werden

Die Anweisungen und Ruumlckmeldungen

zwischen Werkern Schichtfuumlhrern und

Planern werden in den Betrieben detail-

reich dokumentiert und archiviert Dazu

gehoumlren zum Beispiel die Auftragsdaten

die Qualitaumltsdaten die Faumlhigkeiten und

der Einsatz der Pruumlfmittel Werkzeuge und

Maschinen Werden uumlber Barcode-Scanner

oder RFID-Empfaumlnger die Seriennummern

vereinzelter Teile durch die Fertigung ver-

folgt dann koumlnnen die Lose und Chargen

in Bewegungsprofi le fuumlr Einzelteile und

Baugruppen aufgeloumlst werden Doch in

dieser Datensammlung hinterlassen die

bisher unbekannten

Fehler die Ruumlckrufkos-

ten verursachen und

fuumlr die eine Traceability-

Software betrieben wird

gerade keine Spur sonst

waumlren es ja bekannte

Fehlerquellen die das Qualitaumltsmanage-

ment uumlberwacht zum Beispiel Warenein-

gang fuumlr Rohstoff e und Vorprodukte Er-

gebnisse von Bearbeitungsschritten und

Montagen Faumlhigkeiten von Maschinen

Werkzeugen und Pruumlfmitteln

Die bekannten Fehler erkennt die Pro-

duktion nach Plan und begegnet ih-

nen mit geeigneten Maszlignahmen Die

unbekannten Fehlerquellen erkennen

Menschen nachtraumlglich als bisher unbe-

achtete Zusammenhaumlnge Fuumlr diesen Er-

kenntnisschritt brauchen die Menschen

relevante und gesicherte Informationen

Um die Informationsqualitaumlt zu sichern

gibt es leistungsfaumlhige Werkzeuge zur

Datensammlung und Aufbereitung zur

Informationsverdichtung und zur Be-

reitstellung Die Auswahl der relevanten

Informationen ist ungleich anspruchs-

voller denn es soll ja etwas bisher Un-

bekanntes erkannt werden Die Siche-

rung des gesamten Betriebsgeschehens

in einer Datenbank verlagert diese Ar-

beit nur in einen unguumlnstigen Zeitpunkt

Wirtschaftlicher und erfolgreicher ist es

wenn der Betrieb sein Erfahrungswissen

nutzt und im Vorgriff eine Auswahl po-

tenziell relevanter Informationsquellen

fuumlr die kommende Fehlersuche triff t

Qualitaumltskosten deutlich senkenTraceability-Software schuumltzt vor ausufernden Ruumlckrufkosten und drohender Produkthaftung das behaupten

die Softwareanbieter seit Jahren Wenn die Software den Materialfluss rekonstruiert ndash von einem fehlerhaften

Produkt bis zu einer Fehlerquelle und von dort ausgehend bis zur Charge fuumlr den Ruumlckruf ndash dann waumlre die Leis-

tung vollbracht Ist die Fehlerquelle bekannt ist das eine willkommene Rationalisierung Aber gerade die Fehler-

suche ist aufwaumlndig und muss schnell zum Erfolg fuumlhren damit die Ruumlckrufkosten moumlglichst gering ausfallen

Und dabei geht es um unbekannte Fehlerquellen die noch nicht in der FMEA stehen um Zustaumlnde die noch kei-

ne Parameter in der SPC oder bei den Faumlhigkeiten sind um Werte der kein Leitrechner und keine Maschinen-

steuerung bisher als kritisch bewertet Erst wenn es gelingt die Ursachen fuumlr einen bislang unbekannten Fehler

schneller sicherer und praumlziser zu finden dann werden die Ruumlckrufkosten geringer ausfallen

V O N S V E N O R I M M E L S P A C H E R

T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

Erst wenn es gelingt die Ursachen fuumlr einen

bislang unbekannten Fehler schneller siche-

rer und praumlziser zu fi nden dann werden die

Ruumlckrufkosten wirklich geringer

Sven O Rimmelspacher wurde 2006 zum

Geschaumlftsfuumlhrer der Pickert amp Partner

GmbH bestellt 2007 stieg er als einer

von drei Gesellschaftern ein und uumlber-

nahm Anfang 2009 die Mehrheit der An-

teile Er ist heute hauptverantwortlich fuumlr

Produkt- und Marketingstrategien

2 2 0 1 1 13

T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

In der FMEA erfasst der Betrieb die be-

kannten Fehler Ursachen und Auswir-

kungen und ihren meist komplexen Zu-

sammenhang Daraus werden Pruumlfplaumlne

abgeleitet die alle bekannten Fehler ver-

meiden Der Betrieb ist bestrebt die Pro-

duktivitaumlt zu steigern und gleichzeitig

die Qualitaumltskosten zu senken Es ist Ziel

der statistischen Prozesskontrolle die

fuumlr das geforderte Qualitaumltsniveau not-

wendige Anzahl der Pruumlfungen zu mini-

mieren Weil hier die Pruumlfdichte und die

Merkmale ohne Schranken vergroumlszligert

werden koumlnnen genau deswegen ist es

sehr unwahrscheinlich auf diesem Weg

relevante Informationen fuumlr eine kom-

mende Fehlersuche zu gewinnen ndash ganz

abgesehen von den damit verbundenen

schrankenlosen Qualitaumltskosten Eine viel

bessere Quelle fuumlr relevante Informatio-

nen ist die Automatisierungsebene

Die Qualitaumltssicherung pruumlft das Ergeb-

nis eines Bearbeitungsschritts die Auto-

matisierung muss ihn vollziehen Fuumlr die-

sen Vollzug nutzt die Automatisierung eine

Fuumllle von Soll-Werten und Ist-Zustaumlnden

Die Masse dieser Informationen bleibt in

den Maschinen und Feldgeraumlten verbor-

gen etwa der Ohmsche Widerstand eines

Thermoelements vor dem Wandler Doch

viele Informationen sind aus Sicht der Her-

steller der Feldgeraumlte Maschinen und An-

lageninfrastruktur so bedeutend dass sie

an Schnittstellen fuumlr die Uumlberwachung und

Steuerung technischer Prozesse bereitste-

hen (SCADA Supervisory Control and Data

Acquisition) Durch die immer groumlszligere Ver-

breitung von OPC-faumlhigen Maschinen und

Automatisierungsgeraumlten wird SCADA zu-

nehmend unabhaumlngig von den groszligen

Herstellern und erfasst immer groumlszligere Teile

der Herstellungsprozesse in

den Betrieben OPC (Object

Linking and Embedding for

Process Control) wird dort

eingesetzt wo Feldgeraumlte

und Maschinen verschiede-

ner Hersteller ein gemein-

sames fl exibles Netzwerk

bilden

Uumlber OPC hat auch eine

Traceability-Loumlsung Zugriff

auf viele Information aus

der Automatisierungsebe-

ne Aus diesem umfang-

reichen Angebot kann ein

Betrieb die nach seiner Ein-

schaumltzung relevanten Infor-

mationen fuumlr die kuumlnftige

Suche nach unbekannten

Fehlerquellen auswaumlhlen

erfassen bewerten ver-

dichten und bei Bedarf gezielt bereitstel-

len Ein bekannter Automobilzulieferer

hat in seinen Werken in Frankreich in der

Tschechischen Republik in Mexiko und

in China bereits eine Traceability-Loumlsung

die uumlber die Qualitaumlts- und Produktions-

daten hinaus fuumlr jedes Teil von jedem

durchlaufenen Bearbeitungszentrum die

eingestellten Prozessparameter die ein-

gesetzten Werkzeuge die gemessenen

Maschinenzustaumlnde und die Ruumlckmel-

dungen der Steuerprogramme erfasst

Die Kundenreklamation ist nicht nur An-

sporn sie ist auch eine unverzichtbare

Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbes-

serungsprozess der Betriebe Denn Re-

klamationen praumlzisieren die Spezifi katio-

nen und verbessern die statistischen

Modelle Gibt eine Reklamation den Hin-

weis auf einen bisher unbekannten Feh-

ler dann rekonstruiert die Traceability-

Loumlsung ausgehend von der

Seriennummer den Produktionszeit-

punkt den vereinzelten Teilestamm und

die Produktionsstrecke Zur Kontrolle

werden fuumlr diese Produktionsstrecke alle

vorhandenen Qualitaumlts- Produktions-

und Auftragsdaten aus dem Datenbe-

stand zusammengefuumlhrt und fuumlr die Feh-

lersuche bereitgestellt Von besonderem

Interesse ist dabei der Soll-Ist-Vergleich

der vollstaumlndigen Plandaten Produkti-

onslenkungsplan Prozessplan Steue-

rungsprogramme und Steuerungspara-

meter So kann ein menschliches

Versagen fruumlhzeitig ausgeschlossen wer-

den Fuumlr die eigentliche Fehlersuche wer-

den dann die Plandaten den Ruumlckmel-

dungen der Feldgeraumlte Maschinen und

Leitrechner gegenuumlbergestellt Werden

neue Fehlerquellen erkannt dann erwei-

tert der Betrieb die FMEA und optimiert

die Fertigungsprozesse und Pruumlfplaumlne

Auf diesem Weg verbessert eine Tracea-

bility-Loumlsung die Fehlersuche und er-

moumlglicht eine Chargenbestimmung in

bisher unerreichter Schaumlrfe Praumlzision

und Geschwindigkeit bw

KENNZIFFER DEM22663

Uumlber OPC hat eine Traceability-Loumlsung einen standardisierten Zugriff auf viele Informationen

aus der Automatisierungsebene OPC (Object Linking and Embedding for Process Control) wird

dort eingesetzt wo Feldgeraumlte und Maschinen verschiedener Hersteller ein gemeinsames fl e-

xibles Netzwerk bilden Bilder Pickert amp Partner

Die Kundenreklamation ist nicht nur Ansporn sie ist auch eine unver-

zichtbare Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbesserungsprozess

der Betriebe Denn Reklamationen praumlzisieren die Spezifi kationen

verbessern die statistischen Modelle und geben Hinweise auf bisher

unbekannte Fehler

2 2 0 1 114

DIE HERSTELLENDE Industrie gehoumlrt tra-

ditionell nicht zu den Bereichen in der sich

technische und technologische Neuerun-

gen besonders schnell durchsetzen erst

recht nicht wenn diese Neuerungen den

Weg uumlber die Unterhaltungsindustrie und

den privaten Bereich genommen haben

Zu groszlig ist die Sorge um die Sicherheit der

Produktion selbst und der kritischen Daten

die im Herstellprozess eine wichtige Rol-

le spielen So ist es auch heute noch keine

Seltenheit dass man in Produktionsunter-

nehmen eine strikte Trennung von Offi ce-

Anwendungen und Systemen zur Prozess-

und Produktionsfuumlhrung anwendet

Waumlhrend in den Verwaltungen die meis-

ten Geschaumlftsprozesse zumindest IT-ge-

stuumltzt ablaufen und Systeme etabliert sind

mit denen diese Prozesse abgebildet wer-

den werden in den allermeisten Produkti-

onsstaumltten viele relevante Ablaumlufe nach wie

vor manuell und ohne durchgaumlngige Hilfe

von IT-Systemen abgewickelt

Manuelle Geschaumlftsprozesse

Klassische ERP-Systeme unterstuumltzen die

kommerziellen Geschaumlftsprozesse und de-

fi nieren produktionsrelevante Informatio-

nen wie Auftraumlge Rezepte und Arbeitsab-

laumlufe fuumlr die Durchsetzung der Produktion

Haumlufi g werden diese Informationen in Pa-

pierform an die Abteilungen weitergege-

ben die fuumlr die Produktion verantwortlich

sind Die Arbeitspapiere enthalten alle fuumlr

die Bearbeitung notwendigen Daten und

Ablaumlufe Die Arbeitsvorbereitung plant

dann ndash oft nicht adaumlquat IT-gestuumltzt ndash die

Vorgaben fuumlr die Mitarbeiter in den Anla-

gen ein

Diese erhalten bdquoLaufpapiereldquo mit denen

Schritt fuumlr Schritt die manuellen Produk-

tionsschritte abgearbeitet werden Dabei

muumlssen die Mitarbeiter an unterschiedli-

chen Systemen Parameter Sollwerte und

andere Daten eingeben die als Vorgabe

auf dem Papier notiert sind Dazu kommen

Ruumlckmeldungen die auf Visualisierungs-

systemen dargestellt und zu bestimmten

Zeiten auf dem bdquoLaufzettelldquo protokolliert

werden muumlssen Nachdem ein Laufzettel

vollstaumlndig ausgefuumlllt ist gelangt er ndash meis-

tens deutlich verzoumlgert zur Produktion

ndash wieder zu den Bearbeitern die das Ge-

schaumlftssystem mit den Daten fuumlttern

Auch die regelmaumlszligige Wartung und In-

standhaltung der Anlagen und Maschinen

ist ein kritischer Faktor Oft ist eine moumlg-

lichst hohe Gesamtanlagenverfuumlgbarkeit

(OEE) ein wesentliches Geschaumlftsziel eines

Produzenten Um dieses Ziel sicherzustel-

len werden tagtaumlglich Wartungsaktivitaumlten

geplant und durchgefuumlhrt Neben automa-

tisierten Wartungsaktivitaumlten sind in einem

Produktionsbetrieb in aller Regel eine Rei-

he von Pruumlfungen und Instandhaltungs-

maszlignahmen manuell durchzufuumlhren Hier

gilt in gleicher Weise die vorgenannte Pro-

blematik der Medienbruumlche Waumlhrend im

Businesssystem oder im Wartungsma-

nagementsystem alle Aktivitaumlten geplant

und ruumlckgemeldet werden koumlnnen sind

die Instandhalter meist mit Papier und Blei-

stift auf dem Weg durch die Produktions-

anlagen Neben den Fehlermoumlglichkeiten

durch Mehrfacheingaben und Ablesefeh-

ler kann bei dieser Form der Bearbeitung

keine verlaumlssliche Ruumlckverfolgung der Tauml-

tigkeiten stattfi nden Die verspaumlteten und

teilweise fehlerhaften Buchungen fuumlhren

so zwangslaumlufi g zu Qualitaumltsproblemen

Falschinterpretationen der Lagerbestaumlnde

oder fehlenden Ersatzteilen Der gesamte

Produktionsablauf wird beeintraumlchtigt und

hohe Kosten fuumlr Lagerhaltung und Produk-

tionsausfaumllle verursacht

Medienbruumlche vermeiden

Dabei sind es einfache Veraumlnderungen

die in einer Produktionsanlage zu besserer

Qualitaumlt und Auslastung beitragen koumlnnen

Mit einem mobilen Workfl owmanagement-

system ndash mit heutiger Technik auf einem

industrietauglichen Handheld genauso

lauff aumlhig wie auf einem guumlnstigen Smart-

phone oder einem modernen Tablet ndash las-

sen sich nahezu alle denkbaren manuellen

Geschaumlftsprozesse IT-gesteuert und ohne

In die Produktion mit Mobile Apps Noch vor nicht allzulanger Zeit wurden sie von vielen Managern in der Geschaumlftswelt als Spielzeug abgetan Heu-

te sind Smartphones und Apps schon laumlngst nicht mehr aus der Geschaumlftswelt wegzudenken Welcher Manager

geht noch auf Reisen ohne staumlndig uumlber E-Mail auf dem Laufenden zu sein Wer nutzt nicht die allgegenwaumlrtigen

kleinen Helfer fuumlr die Kommunikation mit dem eigenen Unternehmen Geschaumlftspartnern und Kunden Keine

Frage die mobile Revolution ist in vollem Gange und sie haumllt auch Einzug in die Produktionsindustrie

V O N M I C H A E L F A T U M

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

Administrations-

anwendung Die

Konfi guration

der manuellen

Arbeitsablaumlufe

erfolgt menuuml-

gefuumlhrt in der

Administrations-

anwendung

2 2 0 1 1 15

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

M e d i e n b r uuml c h e

bearbeiten Vor-

gabedaten und

A r b e i t s a b l auml u f e

werden direkt aus

dem Business-

system oder dem

Produktionsma-

nagementsystem an das Mobilgeraumlt uumlber-

tragen sinnvollerweise zusammen mit

zusaumltzlichen qualitaumlts- oder sicherheits-

verbessernden Aktivitaumlten die direkt in die

Geschaumlftsprozesse eingebunden werden

Damit laumlsst sich etwa auszuschlieszligen dass

ein Instandhalter seine Aufgaben am fal-

schen Geraumlt ausfuumlhrt weil uumlber das Mobil-

geraumlt mittels RFID- oder Barcodescan Fo-

toerkennung oder Lokalisierung vor jedem

Arbeitsgang automatisch gepruumlft werden

kann ob sich der Benutzer am richtigen

Ort befi ndet Und natuumlrlich kann der Be-

arbeiter zu jedem Arbeitsgang zusaumltzliche

Informationen wie Bedienungsanleitung

oder Montagehinweise erhalten um die

Arbeit qualitativ hochwertiger ausfuumlhren

zu koumlnnen Ruumlckmeldungen von Taumltigkei-

ten Materialien usw koumlnnen uumlber die Tas-

tatur des Mobilgeraumltes oder durch andere

Hilfsmittel etwa einem geraumlteinklusiven

Barcodescanner erfasst werden

Online-und Offl ine-Verbindung

Befi ndet sich der Benutzer des Mobilgerauml-

tes in einem durch das jeweilige Netz ab-

gedeckten Bereich (zum Beispiel WLAN

UMTS EDGE LAN usw) so kann er zusaumltz-

liche Informationen uumlber den Status des

Geraumltes Trends und Parameter zur Bear-

beitungszeit aus dem Onlinesystem (etwa

direkt aus einem Prozessrechner) auf dem

Mobilgeraumlt zur Anzeige bringen Viele Be-

reiche in Produktionsanlagen sind jedoch

nicht an das Onlinenetz angebunden weil

es sich um besonders gesicherte Bereiche

explosionsgeschuumltzte Zonen oder weitlaumlu-

fi ge Areale handelt Damit auch in diesen

Bereichen Mobilgeraumlte zum Einsatz kom-

men koumlnnen muumlssen diese uumlber eine eige-

ne Datenbank verfuumlgen uumlber die waumlhrend

des Offl ineaufenthaltes alle Daten zwi-

schengespeichert werden Sobald der Be-

nutzer wieder in einen netzabgedeckten

Bereich kommt muss eine automatische

oder benutzerinitiierte Datenreplikation

zur zentralen Datenbank erfolgen

Kennzahlen ndash immer und uumlberall

Manager von Produktionsanlagen benouml-

tigen Kennzahlen um ihre Produktion

verlaumlsslich zu betreiben So muumlssen sie

staumlndig uumlber die Auslastung und Verfuumlg-

barkeit der Anlagen informiert sein um

bei Engpaumlssen sofort zu einer Entschei-

dung faumlhig zu sein Durch Echtzeitanbin-

dung an die Produktionsanlagen kann

jederzeit an jedem Ort und unverzuumlglich

nach dem Eintreten eines Ereignisses re-

agiert werden Das schaff t Vertrauen und

Sicherheit fuumlr die Produktion

Mobility in der Produktion

Das Gieszligener Softwareunternehmen ad-

venco Consulting GmbH ist Full-Service-

Dienstleister im Bereich Manufacturing

IT und unterstuumltzt mit seinen Produkten

und Dienstleistungen die Kunden dabei

ihre Produktionsprozesse zu verbessern

und leistungsfaumlhiger zu machen Eine we-

sentliche Rolle spielen dabei die hier bei-

spielhaft genannten Komponenten key-

2operate und key2value um manuelle

Aktivitaumlten in der Produktion zu automa-

tisieren Dabei versorgt die Business-App

bdquokey2valueldquo Entscheider ortsunabhaumlngig

mit allen wichtigen Informationen und

Kennzahlen der Produktion

Durch eine Reihe repraumlsentierender Dar-

stellungen auf dem Mobilgeraumlt koumlnnen kri-

tische Kennzahlen Alarme Tachometeran-

zeigen usw in Echtzeit angezeigt und bei

Auff aumllligkeiten beispielsweise Trends ver-

glichen werden Um ein komplettes Bild

uumlber den Zustand der Produktion zu er-

halten greift das System direkt auf ein Ma-

nufacturing-Intelligence-System uumlber ein

bdquoUnifi ed Production Modelldquo zu Damit sind

alle Daten und Werte abrufbar die im Busi-

ness-Intelligence-System (BI EMI) bereits

angelegt und berechnet wurden Die ein-

fache Konfi guration direkt auf dem Mobil-

geraumlt erlaubt Ad-hoc-Dashboards um auch

Informationen in Relation zu sehen fuumlr die

keine vorkonfi gurierten Reports vorliegen

Mit der App key2operate koumlnnen nahezu

beliebige manuelle Geschaumlftsprozesse erstellt

und mit industrietauglichen mobilen Geraumlten

wie Handhelds mit Barcode- oder RFID-Scan-

ner Tablets Smartphones usw automatisiert

werden Der Ersteller der Ablaumlufe hat die Moumlg-

lichkeit manuelle Aktivitaumlten auf einfache Wei-

se als Workflow vorzugeben Zunaumlchst defi-

niert er die Datenbankstruktur und eliminiert

damit von vorneherein komplexe Schnittstel-

lendefinitionen Im zweiten Schritt legt der

Designer fest auf welche Weise dem spaumlteren

Benutzer die Daten auf dem Bildschirm visu-

alisiert werden und wie der Workflow-Ablauf

zu bedienen ist Zum Schluss wird der Ablauf

durch die Sequenzierung der Menuumls festge-

legt So kann ohne IT-Kenntnisse eine unbe-

grenzte Anzahl von Workflows erzeugt und

angepasst werden

Die grafi sch erstellten Arbeitsablaumlufe

werden gemeinsam mit der passenden

Grafi kdarstellung auf die Mobilgeraumlte gela-

den und als digitale Arbeitsanweisungen

uumlbergeben Gleichzeitig koumlnnen Anleitun-

gen Fotos oder Dokumentationen zu den

Ablaumlufen hinzugefuumlgt werden um Aufga-

ben gezielt zu erlaumlutern und fuumlr eine fehler-

freie Bearbeitung zu sorgen Uumlber manuelle

Eingabe Scannen von Barcodes oder RFID-

Tags werden Anlagen und Geraumlte identifi -

ziert und Ruumlckmeldungen zum Abarbei-

tungsstatus erfasst Gegebenenfalls koumlnnen

wichtige Parameter waumlhrend des Arbeits-

ablaufes direkt visualisiert und uumlberwacht

werden Uumlber einen Task Scheduler koumlnnen

die Arbeitsablaumlufe geplant werden um sie

auf dem richtigen Endgeraumlt online oder off -

line abarbeiten zu lassen Durch die Einbin-

dung der manuellen Prozesse in die IT-Um-

gebung werden die Aktivitaumlten verlaumlsslicher

und nachvollziehbar Sie koumlnnen geplant

und uumlberwacht werden und verbessern die

Arbeits-und Produktionsqualitaumlt bw

KENNZIFFER DEM22665

Maskeneditor Die Visualisierungsoberfl aumlche der Mo-

bilgeraumlte kann mit dem Maskeneditor frei zusammen-

gestellt werden Bilder advenco Consulting

iPhone Selbst zu-

sammengestell-

te Dashboards fuumlr

iPhone und iPad

key2operate

Client Indus-

trietaugliche

Menuumldarstel-

lung fuumlr Mo-

bilgeraumlte

2 2 0 1 116

M I T S E I N E N Freunden weltweit rund

um die Uhr zu kommunizieren Videos

und Fotos auszutauschen oder sich per

Smartphone-App aktuell uumlber Fuszligball-

Zwischenspielstaumlnde zu informieren

stellt fuumlr die iPhoneiPad-Generation

keine groszlige Herausforderung dar Die

Leichtigkeit der Informationsbeschaf-

fung gepaart mit Lifestyle-Anspruumlchen

entspricht der heutigen Normalitaumlt eine

Normalitaumlt die das private Leben be-

herrscht allerdings in der industriellen

Umgebung noch Platz fuumlr Innovationen

bietet Dass auch Produktionsunterneh-

men von der Leichtigkeit der Informati-

onsbeschaff ung profi tieren koumlnnen ist

unbestritten Langfristiges Planen und

Beobachten von Marktentwicklungen

sind oftmals nicht mehr moumlglich Unter-

nehmensrelevante Entscheidungen muumls-

sen kurzfristig getroff en werden Damit

Entscheidungsgrundlagen auch dann

zur Verfuumlgung stehen wenn man sie be-

noumltigt ist der ortunabhaumlngige Zugriff auf

aktuelle Produktionskennzahlen oder

Kennzahlenanalysen unumgaumlnglich Der

Informationszugriff sollte sich einfach

mobil und fl exibel gestalten Der Einsatz

moderner Hardware hohe Performance

und absolute Zugriff sicherheit sind wei-

tere Anforderungen an ein intelligentes

Informationssystem

Aus den Daten die

richtigen Schluumlsse ziehen

Business-Intelligence-Softwaresysteme

kurz BI-Systeme unterstuumltzen die logische

und physische Konsolidierung inhomoge-

ner Datenquellen Das heiszligt Informationen

werden erfasst logisch verknuumlpft und auf-

bereitet Schlussendlich liefern BI-Systeme

die gewuumlnschten Entscheidungsgrundla-

gen fuumlr die Entscheidungstraumlger BI-Syste-

me bedienen sich der Daten bereits eta-

blierter Unternehmenssoftwareloumlsungen

So bieten ERP- (Enterprise-Resource-Plan-

ning-) oder MES-(Manufacturing-Executi-

on-) Systeme eine operative Datengrund-

lage zur Ermittlung von Kennzahlen oder

zum Erstellen von Analyse-Charts

Der Erfolg von Business Intelli-

gence liegt in der technischen

Umsetzung

Nur eine technisch saubere Loumlsung die in

der Anwendung auch Spaszlig macht wird

zum gewuumlnschten Erfolg fuumlhren Beschaumlf-

Mobiler Zugriff auf aktuelle Produktionsdaten

Business Intelligence uumlberwindet die organisatorische Grenze von der Geschaumlftsebene

in den Shopfloor Meister und Produktionsleiter koumlnnen bei Meetings direkt auf aktuelle

Kennzahlen und Analyse-Charts aus der Produktion zuruumlckgreifen Ausgedruckte Excel-

Tabellen oder handschriftliche Journalbuumlcher gehoumlren der Vergangenheit an

V O N I N G C H R I S T I A N E R L I N G E R

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

Business Intelligence nach dem Selbstbedienungsprinzip liegt im Trend Einfach und fl exibel

Charts zusammenstellen und aktuelle Auswertungen visualisieren

Mit einer mobilen Anwen-

dung lassen sich ortsun-

abhaumlngig und in Echtzeit

Kennzahlen Analysen und

Prozesszustaumlnde abrufen

2 2 0 1 1 17

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

tigt man sich mit Unternehmensdaten

wird man schnell erkennen koumlnnen dass

sehr groszlige Datenmengen und eine hohe

Abhaumlngigkeitskomplexitaumlt zutage treten

werden Performance ist daher der Schluumls-

sel zum Erfolg In-Memory-Technologien

bieten heute die entsprechenden Moumlg-

lichkeiten hoch-performante Datenzugrif-

fe zu realisieren Dabei werden Informati-

onen aus Datenbanken nicht mehr von

der Festplatte gelesen sondern in einem

Arbeitsspeicher vorgehalten Antwortzei-

ten unter einer Sekunde sind so realisier-

bar Analyse-Ergebnisse und Kennzahlen

lassen sich in Echtzeit berechnen und vi-

sualisieren Mobile Anwendungen spielen

dabei eine wichtige Rolle Bei kritischen

Unternehmensdaten wird allerdings die

Sicherheit nach wie vor im Vordergrund

stehen Denn was passiert mit den Daten

aus dem Arbeitsspeicher bei einem Ser-

ver-Crash Wie weit sind die technischen

Loumlsungen fortgeschritten um in einer

ausschlieszliglichen In-Memory-Anwendung

beim Crash keine Daten zu verlieren Fra-

gen die durchaus berechtigt sind und in

der Fachwelt sehr diff erenziert diskutiert

werden Oftmals sind Marketingsansaumltze

der groszligen Hersteller ausschlaggebend

fuumlr geaumluszligerte Meinungen

Der Industrieanwender wird die

Richtung vorgeben

Schlussendlich wird der Kunde ent-

scheiden wie er seine Datenverarbei-

tung kuumlnftig erledigen moumlchte Fakt ist

dass hohe Anspruumlche an Bedienkomfort

und Datensicherheit gestellt werden In

Fachkreisen wird daher haumlufi ger daruumlber

gesprochen warum nicht beide Tech-

nologien In-Memory und klassisches

Datawarehousing in Kombination zum

Einsatz kommen koumlnnen So genannte

hybride Technologien zeichnen sich ab

Dabei werden die Daten weiterhin in re-

lationalen Datenbanken geschrieben die

Zugriff sdaten allerdings im Cache vorge-

halten Somit werden die Zugriff e auf die

Datenbank verhindert aber die Informa-

tionen trotzdem in die Datenbank ge-

schrieben Enorm verkuumlrzte Zugriff szei-

ten ohne dabei die Datensicherheit aus

dem Auge zu verlieren sind so moumlglich

Moderne Softwarehaumluser stellen

sich der Herausforderung

Agilitaumlt ist eine Eigenschaft die die Zu-

kunft der Produktionsunternehmen in Eu-

ropa mit beeinfl ussen wird Dafuumlr ist eine

entsprechende Softwareunterstuumltzung

notwendig Business Intelligence ist heute

bei vielen Unternehmens-Softwareloumlsun-

gen ein Thema So auch im klassischen

Fertigungsbereich wo BI-Loumlsungen in Ver-

bindung mit einem MES-System zum Ein-

satz kommen sollten Das stellt die MES-

Anbieter vor eine groszlige Herausforderung

die Einsatz und Entwicklungs-Know-how

verlangen

Die PROXIA Soft-

ware AG ein junges

bayrisches Soft-

wareunternehmen

hat sich dieser Aufga-

benstellung gewid-

met Dieses Unterneh-

men kann heute seine

Kunden mit einem

MES-Softwaresystem

und einer BI-Loumlsung

mit zukunftstraumlchtiger

Softwaretechnologie

ausstatten Die Modu-

le KPIweb und DASH

web bilden neben den

klassischen MES-Mo-

dulen MDEBDE Leit-

standFeinplanung

PEPPersonaleinsatz-

planung usw die Busi-

ness-Intelligence-An-

wendung fuumlr die

Produktion Diese BI-

Module sind mit hybri-

der Datenverarbei-

t u n g s t e c h n o l o g i e

ausgestattet und koumln-

nen als Mobile-An-

wendung zum Einsatz

kommen Anspruumlche zu kanalisieren und

daraus die beste Loumlsung zu entwickeln

steht im Vordergrund der PROXIA-Ent-

wicklungsabteilung r t

Christian Erlinger ist bei der PROXIA Software

AG fuumlr das Produktmarketing zustaumlndig

KENNZIFFER DEM22714

PROJEKT [erfolg]Wojtek Czyz ist einer der besten deutschenLeichtathleten im Behindertensport Gemeinsammit proALPHA wird der mehrfache Weltmeister und Paralympics-Sieger bei seinem PROJEKT London 2012 [erfolge] feiern

Anspruch von proALPHA ist es jedes PROJEKT im Sinne unserer Kunden zum [erfolg] zu fuumlhren Unsere innovativen Technologien und Service-leistungen werden bereits heute von mehr als 1700 zufriedenen Kunden weltweit eingesetzt

wwwproalphadeDie ERP-Loumlsung fuumlr den Mittelstand

Alle PROXIA-Web-Applikationen werden auf Basis des Browser-Plug-ins Microsoft Silverlight

programmiert Microsoft Silverlight hat sich als ideale Plattform fuumlr komplexe Geschaumlftsan-

wendungen im Internet etabliert

2 2 0 1 118

DAS ERREICHEN der Unternehmensziele

einer leistungsfaumlhigen Fabrik ist heute ab-

haumlngig von schnellen Reaktionszeiten und

kurzen zuverlaumlssigen Prozessketten sowie

einer entsprechenden Qualitaumltssicherung

Insbesondere im Umfeld der SMT (Surface-

Mount-Technology-) Fertigungslinien hat

Praumlzision houmlchste Prioritaumlt Hier muss ge-

waumlhrleistet sein dass die Elektroniken va-

riantenkonform produziert werden keine

fehlerhaften Materialchargen verbaut und

eine durchgaumlngige Materialchargendoku-

mentation gewaumlhrleistet ist Aus diesem

Grund setzen immer mehr Elektronikpro-

duzenten Manufacturing-Execution-Syste-

me (MES) ein um unter anderem Produkte

durchgaumlngig in Echtzeit ruumlckverfolgen zu

koumlnnen

Mittels der durch das MES dokumentier-

ten Erfassung aller fertigungsrelevanten

Daten koumlnnen Auff aumllligkeiten erkannt und

analysiert Prozessparameter geaumlndert

und Abstellmaszlignahmen eingeleitet wer-

den Durch die anschlieszligende Analyse der

Ergebnisse laumlsst sich die Wirkung des Ver-

besserungsprozesses uumlberpruumlfen Die Pro-

zessguumlte kann auf diese Weise optimiert

und die Produktion fehlerhafter Produkte

verhindert werden

Dabei sollte das Manufacturing-Executi-

on-System jedoch nicht nur umfangreiche

und luumlckenlose Informationen sammeln

sondern bereits waumlhrend des Fertigungs-

prozesses fehlerhafte Prozessschritte und

unzulaumlssige Komponenten detektieren

Durch das Prinzip der bdquoVorsorge anstatt

Nachsorgeldquo sind kurze Reaktionszeiten

moumlglich und Fehler koumlnnen bereits im

Keim erstickt werden was eine hohe Quali-

taumlt bei gleichzeitiger Minimierung der Feh-

lerrate und Steigerung der Produktivitaumlt

erzielt

Fehlern auf der Spur

Moumlglich wird die Umsetzung der Optimie-

rungszielsetzungen durch Loumlsungen wie

die Java-EE-basierte iTACMESSuite 7 die

umfangreiche Ruumlckverfolgbarkeits- und

Prozessverriegelungs-

funktionalitaumlten besitzt

Die Loumlsung uumlbernimmt

die komplette Dokumen-

tation und Analyse der

Produkt- und Prozess-

daten aus der laufenden

Produktion und traumlgt

somit zur Einhaltung

der hohen Traceability-

Anforderungen in der

Elektronikindustrie bei

Technisch realisiert wird

dieser Vorgang durch

standardisierte Schnitt-

stellen zu verschiedenen

ERP- und PLM-Syste-

men Uumlber diese wer-

den Stammdaten (wie

etwa Materialstammda-

ten Stuumlcklisten usw) und Bewegungsda-

ten (Materialchargen Fertigungsauftraumlge

Auftragsruumlckmeldungen von Mengen und

Materialverbraumluchen) uumlbernommen und

wieder an das ERP zuruumlckgemeldet Fuumlr je-

des (Halb-)Erzeugnis laumlsst sich so nachvoll-

ziehen welche Prozessschritte wie Pasten-

druck SMD-Bestuumlckung Refl owloumlten AOI

usw zu welchem Zeitpunkt und unter wel-

chen Bedingungen durchlaufen wurden

Die Erfassung aller relevanten Betriebs-

daten erfolgt uumlber eine bidirektionale An-

lagenintegration Diese Informationen

koumlnnen in Echtzeit ausgewertet und ana-

lysiert werden So lassen sich Produktions-

mengen StoumlrgruumlndeAusfallzeiten und

Bauelement-Abwuumlrfe uumlberpruumlfen und op-

timieren

Die BE-Abrufdaten (Bauelemente) wer-

den dabei automatisiert ausgelesen verifi -

ziert und abgespeichert sowie in zeitnahen

Ruumlckmeldeprozessen an das ERP-System

zuruumlckgegeben Durch die automatisch er-

fassten BDE-Daten (Stuumlckzahlen und Takt-

zeiten) ermoumlglicht das MES eine objektive

Analyse der Nutzungsgrade ohne manuel-

le Eingabe so dass ein einfacher Abgleich

zwischen Soll- und Ist-Zustand erfolgen

kann Die Dokumentation des Ist-Zustan-

des erhoumlht dabei die Transparenz fuumlr alle

Beteiligten

Im Ernstfall Prozessverriegelung

Die meisten Manufacturing-Execution-

Systeme ermoumlglichen die einfache passive

Ruumlckverfolgbarkeit Wenige Loumlsungen wie

die iTACMESSuite 7 verfuumlgen uumlber eine

Middleware-Technologie um eine aktive

Traceability mit entsprechenden Prozess-

verriegelungsmechanismen zu unterstuumlt-

zen Die Prozessverriegelung wird mittler-

weile in einem Groszligteil der verschiedenen

Traceability-Anforderungen von VW BMW

Daimler usw gefordert Dieser Vorgang

SMT-Prozesse im Griff Die Oberflaumlchenmontage von elektronischen Bauelementen auf die Leiterplatte (SMT-Bestuumlckung) erfordert

Praumlzision und Fehlerfreiheit vom ersten bis zum letzten Prozessschritt Mittels Manufacturing-Execution-Syste-

men (MES) koumlnnen Produktionsprozesse gesteuert kontrolliert und verbessert werden Die iTACMESSuite 7

bietet dazu eine standardisierte Anbindung an die SMT-Anlagen von Assembleon Fuji ASM und Panasonic

V O N M I C H A E L F I S C H E R

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

SMT-Produktion bei RAFI

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

uumlberpruumlft die Produkte in jedem einzelnen

Prozessschritt bewertet sie mit den Krite-

rien bdquoGutldquo bdquoNacharbeitldquo oder bdquoAusschussldquo

und uumlbernimmt die Verifi kation gegen die

Produktstuumlckliste Anschlieszligend fuumlhrt das

System sie gegebenenfalls einem defi nier-

ten Reparatur-Ablauf zu

In jeder Produktionsstufe wird dabei

gepruumlft ob die vorgegebenen Kompo-

nenten sowie Bauteile verbaut und die

festgelegten Prozessparameter fuumlr die

Produktion eingehalten wurden Treten

an irgendeiner Stelle Fehler auf so wird

die entsprechende Baugruppe nicht

weiter verarbeitet sondern durchlaumluft

einen zuvor defi nierten Eskalationsweg

Es erfolgt dann eine Analyse-Reparatur-

Nachpruumlfung oder die vollstaumlndige Aus-

schleusung der Baugruppe

SMT-Anlagen einfach anbinden

Um eine nahtlose Einbindung der MES-

Loumlsung mit all ihren Funktionalitaumlten in

die SMT-Fertigungsumgebung zu ermoumlg-

lichen hat iTAC basierend auf seinem

API-Service anlagenspezifi sche Standard-

schnittstellen zu den SMT-Anlagen von

Assembleon Fuji ASM und Panasonic in-

tegriert So lassen sich die Systeme der ver-

schiedenen Anbieter auf einfache Weise

anbinden ndash von Labeling-Systemen uumlber

Siebdruckautomaten bis hin zu den nach-

folgenden AOI-Pruumlfsystemen Damit wird

die standardisierte und skalierbare Integ-

ration unterschiedlicher Maschinentypen

und Hersteller entsprechend der jeweili-

gen Anforderungen sichergestellt

bdquoWir sind der einzige MES-Hersteller der

seinen Kunden Plug amp Play-Schnittstellen

zu den vier SMT-Equipmenttypen anbie-

tet Der Markt der Manufacturing-Execu-

tion-System-Anbieter ist zwar umfassend

jedoch unterscheiden sich die Produkte

ndash bedingt durch die jeweilige Historie ndash in

ihrem Loumlsungsansatz sowie im Funktions-

umfang teilweise erheblich In den High-

Volume-Fabriken unserer Kunden haben

wir bis zu zwanzig SMT-Anlagen verschie-

dener Anlagenhersteller integriert Dies

zeigt dass die Nachfrage hier entspre-

chend hoch istldquo erklaumlrt Martin Heinz Vice

President Operations bei iTAC

Auf Nummer sicher Compliance

Fuumlr alle fertigungsnahen Betriebe spielt

beim Einsatz eines Manufacturing-Executi-

on-Systems immer das Thema Compliance

und insbesondere im Automotive-Bereich

die Normierungen eine groszlige Rolle Denn

die Einhaltung von Standards Regulierun-

gen und Richtlinien sind fuumlr Hersteller un-

abdingbar um im Elektronikzulieferer-

Markt zu bestehen Das MES unterstuumltzt

die Umsetzung der Vorschriften ndash bei-

spielsweise muumlssen in verschiedenen

Branchen saumlmtliche Produktions- und Ver-

sandstufen ruumlckverfolgbar sein Die Um-

setzung der Vorgaben schaff t Nachhaltig-

keit und hohe QualitaumltbdquoEine SMT-Anlage

die nicht die Compliance-Anforderungen

erfuumlllt kann im Markt nicht bestehen Un-

ternehmen die sich nach wichtigen Nor-

men richten erzielen auf Dauer einen Wis-

sens- und Wettbewerbsvorsprung Die

Richtlinien dienen der Qualitaumlts sicherung

dem Schutz der Gesellschaft und tragen

zur Verstaumlndigung beildquo erklaumlrt Dieter Meu-

ser Technologievorstand der iTAC Soft-

ware AG und ergaumlnzt bdquoEin Manufacturing-

Execution-System kann einen wesentlichen

Beitrag leisten um Normen besser einhal-

ten zu koumlnnenldquo bw

KENNZIFFER DEM22664

Die Welt der Metallbearbeitung

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INFOVDW ndash Generalkommissariat EMO Hannover 2011Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken eVCorneliusstrasse 4 60325 Frankfurt am Main GERMANYTel +49 69 756081-0 Fax +49 69 756081-74emovdwde middot wwwemo-hannoverde

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2 2 0 1 120

I N D E R betrieblichen Praxis wird der

durchgaumlngigen methodischen Unter-

stuumltzung von Fabrikplanung und an-

schlieszligender Inbetriebnahme Anlauf

und auch laufendem Betrieb von Produk-

tionsanlagen besondere Aufmerksamkeit

geschenkt da in diesen Phasen noch Ver-

besserungspotenziale ausgeschoumlpft wer-

den koumlnnen beispielsweise durch eine

durchgaumlngige Engineering-Kette ohne

manuelle Datenuumlbertragungen Dieser

durchgaumlngige Engineering-Prozess von

der Fabrikplanung bis in den realen Be-

trieb ist das erste Hauptziel des digita-

len Fabrikbetriebs Das zweite Hauptziel

liegt darin das aus der Entwicklung von

Produkten bekannte Dilemma zwischen

Kostenfestlegung und Kostenbeeinfl us-

sung (Bild 1) anzugehen indem in den

fruumlhen Phasen in denen die Herstellkos-

ten des Produkts und laufenden Kosten

der Produktion beeinfl usst und festge-

legt werden die Sicherheit erhoumlht wird

dass Planungsergebnisse der spaumlteren

Realitaumlt moumlglichst nahe kommen

Defi nition

Grundsaumltzlich muss ein Fabrikbetrieb

der im Rechner abgebildet verifi ziert

Digitaler FabrikbetriebNach der VDI-Richtlinie 4499 ist die digitale Fabrik ein bdquoOberbegriff fuumlr ein umfassendes Netzwerk von digitalen

Modellen Methoden und Werkzeugen ndash unter anderem der Simulation und 3D-Visualisierung ndash die durch ein

durchgaumlngiges Datenmanagement integriert werden Ihr Ziel ist die ganzheitliche Planung Evaluierung und

laufende Verbesserung aller wesentlichen Strukturen Prozesse und Ressourcen der realen Fabrik in Verbindung

mit dem Produktldquo (VDI 4499 Blatt 1 S 3) Diese Definition verdeutlicht dass die digitale Fabrik bis in den realen

Betrieb einer Fabrik hineinreicht allerdings ist in Blatt 1 hauptsaumlchlich beschrieben wie sie Aufgaben der Fa-

brikplanung unterstuumltzt Darum hat eine weitere Arbeitsgruppe des VDI sich die Aufgabe gestellt die Lebens-

phasen des Fabrikbetriebs die zugehoumlrigen Methoden und Werkzeuge sowie den Nutzen ihrer Anwendung zu

beschreiben Ergebnis ist das Blatt 2 der Richtlinie 4499 mit dem Titel bdquoDigitaler Fabrikbetriebldquo Der digitale Fa-

brikbetrieb deckt damit einen Teilumfang der digitalen Fabrik ab

V O N D R O L A F S A U E R U N D M I R I A M S C H L E I P E N

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

2 2 0 1 1 21

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

und verbessert wird die Anforderung

erfuumlllen den realen Betrieb einer Fabrik

so realistisch wie moumlglich darzustellen

vor allem auch was sein Zeitverhalten

betriff t Damit werden beispielsweise

an den digitalen Fabrikbetrieb Echtzeit-

anforderungen gestellt wie sie im rea-

len Betrieb auftreten Daran scheitern

heute noch viele Werkzeuge vor allem

dann wenn mehr als eine einzelne Anla-

ge oder Zelle betrieben werden soll Die

Arbeitsgruppe hat darum die folgende

Defi nition fuumlr digitalen Fabrikbetrieb

gewaumlhlt deren Umsetzung in die Praxis

vermutlich schrittweise etwa aufgrund

leistungsfaumlhigerer Hardware erfolgen

wird

bdquoDer digitale Fabrikbetrieb bezeich-

net die Nutzung und das Zusammen-

wirken von Methoden Modellen und

Werkzeugen der digitalen Fabrik die bei

der Inbetriebnahme einzelner Anlagen

dem Anlauf mehrerer Anlagen und der

Durchfuumlhrung realer Produktionspro-

zesse eingesetzt werden Ziele sind die

Absicherung und Verkuumlrzung des An-

laufs sowie die betriebsbegleitende und

kontinuierliche Verbesserung der Seri-

enproduktion

Dazu wird das dynamische Verhalten

einzelner Produktionsanlagen und kom-

plexer Produktionssysteme und -prozes-

se einschlieszliglich der Informations- und

Steuerungstechnik realitaumltsnah abgebil-

det Virtuelle und reale Komponenten

koumlnnen dabei miteinander gekoppelt

sein Auf Basis eines durchgaumlngigen Da-

tenmanagements nutzt der digitale Fa-

brikbetrieb die Ergebnisse der Produkti-

onsplanung in der digitalen Fabrik und

stellt seinerseits Daten fuumlr operative IT-

Systeme bereit Bei der Nutzung in der

Serienproduktion werden die Model-

le laufend der Realitaumlt angepasstldquo (VDI

4499 Blatt 2 S 2)

Das in der Defi nition als gegeben an-

genommene durchgaumlngige Datenma-

nagement ist in der Praxis bisher nur in

Ansaumltzen anzutreff en da die bdquoWeltenldquo

der Planung und des operativen Be-

triebs und damit auch die sie unterstuumlt-

zenden IT-Systeme nur langsam zusam-

menwachsen Darum arbeiten weitere

Arbeitsgruppen des VDI daran dieses

durchgaumlngige Datenmanagement zu

beschreiben beziehungsweise konkrete

Inhalte der zwischen den bdquoWeltenldquo aus-

zutauschenden Daten zu defi nieren (VDI

4499 Blatt 3 sowie VDI 5600 Blatt 2)

Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs

In dem neuen Blatt 2 der VDI-Richtli-

nie 4499 haben Experten aus Industrie

Dienstleistung Softwarehaumlusern und In-

stituten die Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs und deren Anwendung

auf zwei wesentlichen Anwendungsfel-

dern beschrieben Digitaler Betrieb von

Einzelmaschinen (Werkzeugmaschinen)

und digitaler Betrieb automatisierter

Produktionsanlagen Wichtige Kom-

ponenten des digitalen Fabrikbetriebs

sind beispielsweise die virtuelle Inbe-

triebnahme oder die betriebsbegleiten-

de (Realzeit-) Simulation Am Uumlbergang

aus der Planung in die Inbetriebnahme

und die Serienproduktion wirken vir-

tuelle undoder reale Maschinen und

deren dynamisches Verhalten mit vir-

tuellen undoder realen Anlagensteue-

rungen als Abbild der Logik der Anlagen

zusammen Mit der Verbindung zu uumlber-

lagerten Fertigungsmanagementsyste-

men erlaubt der digitale Fabrikbetrieb

Aussagen uumlber das Gesamtverhalten

von Maschinen und Anlagen vor deren

realem Anlauf

Neben der Defi nition wesentlicher Ge-

sichtspunkte die fuumlr den digitalen Fab-

rikbetrieb von Bedeutung sind werden

moumlgliche Anwendungsgebiete in den

verschiedenen Lebenszyklusphasen ei-

nes Produktionssystems aufgezeigt Ex-

emplarisch fuumlr die Hauptanwendungs-

gebiete werden die Inbetriebnahme

komplexer Fertigungs systeme sowie das

Erzeugen von NC-Bearbeitungs- und

Messprogrammen zum Betrieb von NC-

Werkzeugmaschinen als Teil der Fer-

tigungssysteme erlaumlutert (DENKENA

2009a) Besonderes Augenmerk wird auf

die verwendeten Informations- und Pla-

nungssysteme gelegt

Weiterhin ergeben sich aus dem Ein-

satz dieser Systeme als Teil des digitalen

Fabrikbetriebs neue Moumlglichkeiten fuumlr

ein durchgaumlngiges Datenmanagement

(DEN KENA 2009b) Dieses stellt die Basis

bereit auf der der digitale Fabrikbetrieb

die Ergebnisse aus Planungsphasen der

digitalen Fabrik nutzt und um Daten fuumlr

operative IT-Systeme ergaumlnzt (SCHLEI-

PEN SCHICK SAUER 2008) Somit wer-

den die Modelle der digitalen Fabrik mit

Informationen aus der realen Produktion

gekoppelt und koumlnnen waumlhrend der Se-

rienproduktion weiterverwendet und ak-

tualisiert werden

Einsatz des digitalen Fabrikbe-

triebs in Anwendungsgebieten

der Fertigung

Um den Einsatz sowie die Herausforde-

rungen und Voraussetzungen des digi-

talen Fabrikbetriebs in konkreten An-

wendungsgebieten deutlich zu machen

wurde zwischen den Anwendungsge-

bieten Einzelmaschinen und verkette-

ten Produktionsanlagen unterschieden

Einzelmaschinen zum Beispiel NC-Werk-

zeugmaschinen fokussieren dabei auf

die zu fertigenden Teile waumlhrend bei

automatisierten Fertigungsanlagen die

Bild 1 Kostenfestlegung versus Kostenentstehung (in Anlehnung an EHRLENSPIEL ua

2005 Seite 11)

2 2 0 1 122

Ressourcen der Anlage selbst im Mittel-

punkt der Planung stehen

Die rechnergestuumltzte Fertigungs- und

Prozessplanung umfasst innerhalb des

digitalen Fabrikbetriebs alle rechnerun-

terstuumltzten Taumltigkeiten die erforderlich

sind um fuumlr ein Bauteil Bearbeitungs-

und Messprogramme zur Steuerung ei-

ner NC-Werkzeugmaschine zu erstellen

und in Betrieb zu nehmen

Die Bauteile durchlaufen dabei die

Funktionsbereiche Konstruktion Arbeits-

vorbereitung und Fertigung

NC-Werkzeugmaschinen koumlnnen Teil

einer automatisierten Produktionsanla-

ge sein etwa wenn mehrere Werkzeug-

maschinen durch ein automatisiertes

Materialfl usssystem verkettet sind Bei

automatisierten Produktionsanlagen

spielen das Datenmanagement und die

Modellierung der einzelnen Anlagen-

komponenten eine zentrale Rolle Im Sin-

ne eines digitalen Fabrikbetriebs ist es

erforderlich dass disziplinuumlbergreifend

gearbeitet und modelliert wird Kom-

ponenten werden daher in mechatroni-

schen Objekten als Teil einer umfassen-

den mechatronischen Bibliothek (siehe

Bild 2) beschrieben die alle relevanten

Teilaspekte umfasst Diese mechatroni-

sche Bibliothek ist das Herzstuumlck des di-

gitalen Fabrikbetriebs da hier alle rele-

vanten Daten fuumlr den spaumlteren Betrieb

zusammengefuumlhrt und in Beziehung zu-

einander gesetzt werden

Ausblick

Ohne eine parallel zu den aktuellen Ent-

wicklungsarbeiten laufende Standardi-

sierung wird das Ziel einer permanenten

Planungsbereitschaft in der Fabrik nicht

zu erreichen sein Darum arbeiten Mitar-

beiter des Fraunhofer IOSB in diversen

Standardisierungsgremien zum Beispiel

im VDI-Fachausschuss bdquoMES-Maschinen-

schnittstellen (VDI 5600 Blatt 2)ldquo und

wirken im Gremium bdquoDurchgaumlngiges En-

gineering von Leitsystemen (VDI-GMA FA

612)ldquo mit Mit AutomationML ist ein in-

dustriegetriebenes Konsortium dabei

fuumlr das Engineering von Produktionsan-

lagen einen Standard der Standards zu

entwickeln mit dem der oben geforderte

durchgaumlngige Datenaustausch unabhaumln-

gig von Softwarewerkzeugen moumlglich ist

(DRATH 2010) bw

KENNZIFFER DEM22704

Literaturverzeichnis

DENKENA B AMMERMANN C CA-Technolo-gien in der Fertigungs- und Prozessplanung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)4 S 300ndash305 (=2009a)

DENKENA B AMMERMANN C CHARLIN F Analyse und Optimierung des Datenmanage-ments in variantenreicher Werkstattfertigung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)9 S 787ndash790 (=2009b)

Drath R (Hrsg) Datenaustausch in der Anla-genplanung mit AutomationML Berlin Sprin-ger Verlag 2010

EHLENSPIEL K LINDEMANN U KIEWERT A Kostenguumlnstig entwickeln und konstruie-ren Kostenmanagement bei der integrierten Produktentwick lung Berlin Springer-Verlag 2005

SCHLEIPEN Miriam SCHICK Klaus SAUER Olaf Layoutmanager fuumlr automa tisch erstell-te Prozessfuumlhrungsbilder mit Hilfe von Daten aus der Digitalen Fabrik In Advances in simu-lation for production and logistics applica-tions Hrsg RABE Markus Stuttgart Fraun-hofer IRB Verlag 2008 S 397-406

VDI Richtlinie 4499 Digitale FabrikBlatt 1 Grundlagen und Planung Februar 2008Blatt 2 Digitaler Fabrikbetrieb Maumlrz 2011

VDI Richtlinie 5600 Blatt 3 Logische Schnittstel-le zwischen Maschinen und MES April 2011

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

Bild 2 Gemeinsame Arbeitsweise auf Basis eines gemeinsamen Planungs- und Entwicklungsmodells

(VDI 4499 Blatt 2 S 19)

2 2 0 1 1 23

R F I D - L Ouml S U N G E N I M P R O D U K T I O N S U M F E L D

D I E R F I D - U H F -Technologie wurde in

erster Linie zur Erfassung von Transpon-

dern uumlber groumlszligere Reichweiten entwickelt

Diese Anforderung wird primaumlr im Bereich

der Logistik und der Fahrzeugerfassung

gestellt Moderne RFID-UHF-Systeme bie-

ten bereits sehr gute Ergebnisse und erzie-

len Reichweiten von bis zu 10 Metern Im

Bereich der industriellen Produktion gibt

es aber eine groszlige Anzahl von Anwendun-

gen bei der die gewuumlnschte Reichweite

zwischen wenigen Zentimetern bis hin zu

mehreren Metern liegt

In der Vergangenheit konnte die RFID-

UHF-Technologie nur bei den mittleren

und groszligen Reichweiten punkten speziell

bei sehr kleinen Schreib-Lese-Abstaumlnden

kommt immer noch sehr oft die HF-LF-

Technik zum Einsatz Aufgrund der staumln-

dig steigenden Bedarfe an eine transpa-

rente Fertigungsstruktur muumlssen auch in

der Intralogistik und in der spaumlteren Wa-

renverteilung Reichweiten im mittleren

und groszligen Bereich abgedeckt werden

Ganz ohne Systemwechsel

Da diese Anforderungen nur mit RFID-

UHF geloumlst werden koumlnnen ist oft ein

Systemwechsel innerhalb eines Ferti-

gungsverbundes erforderlich Um die-

ses Problem zu beheben braucht es eine

Erweiterung der Anwendungsbereiche

von RFID-UHF auch auf kleine Reichwei-

ten Erste so genannte Low-Range-UHF-

Systeme sind seit einiger Zeit auf dem

Markt verfuumlgbar Ein defi nierter und stouml-

runempfi ndlicher Erfassungsbereich im

Vergleich zu einer HF-Loumlsung kann da-

mit aber nicht realisiert werden Neueste

UHF-Antennenloumlsungen bieten nun die

Moumlglichkeit in einem kleinen defi nierten

Bereich eine hohe Energiedichte zu kon-

zentrieren um auch Transponder auf me-

tallischem oder leitfaumlhigem Untergrund

mit ausreichend Energie zu versorgen

und ohne nennenswerte Energie in das

Fernfeld zu transportieren

Stoumlrfestigkeit deutlich erhoumlht

Damit werden gleich zwei positive Eff ek-

te erzielt Zum ersten wird die notwendi-

ge Energie da eingesetzt wo sie benoumltigt

wird und zum zweiten koumlnnen die Proble-

me mit der Stoumlrempfi ndlichkeit bei groumlszlige-

ren Reader-Populationen verringert wer-

den Durch eine weitere Verbesserung auf

der Reader-Seite lassen sich mittlerweile

sehr kleine Abstaumlnde zwischen einzelnen

Schreib-Lesestationen erzielen ohne

dass die Reader mit viel Aufwand extern

synchronisiert werden muumlssen

Auf die Auswahl des

Transponders kommt es an

Von Seiten der Tag-Hersteller wird auf

dem Gebiet der Low-Range-Anwendun-

gen ebenfalls einiges an Innovationen

erbracht so dass heute eine breite Aus-

wahl an Nahfeld-Transpondern zur Verfuuml-

gung steht

Falls in der gesamten Prozesskette un-

terschiedliche Identifi kationsreichweiten

notwendig sind koumlnnen durch die Ver-

wendung von Hybrid-Transpondern so-

wohl kleine Reichweiten als auch groumlszligere

Distanzen bis zu drei Meter erzielt wer-

den Diese Eigenschaft wird auf Seiten des

Transponders durch eine spezielle Anten-

nenstruktur erzielt ndash Mehrkosten beim

Transponder entstehen dadurch nicht

RFID im Pharmabereich

Gerade im Bereich der Pharmaindust-

rie ist RFID eine interessante Loumlsung zur

Steuerung von Produktions- und Ver-

packungsschritten Nachfolgend wird

das bereits in der Fertigung verwendete

Transponder-Etikett auch fuumlr logistische

und sicherheitstechnische Anwendun-

gen eingesetzt Durch die Verwendung

der Antennen-Reader-Kombination koumln-

nen sowohl die sehr hohen Geschwin-

digkeiten auf dem Produktionsband von

bis zu 5 Metern pro Sekunde als auch

Reichweiten von bis zu drei Metern er-

zielt werden

RFID-UHF erobert

die Fertigungssteuerung

Durch die rasante Weiterentwicklung der

RFID-UHF-Technologie kann nun nur

durch die Auswahl des richtigen Anten-

nen-Reader-Typs und des passenden

Transponders durchgaumlngig jegliche Au-

to-ID-Applikation von sehr geringen bis

zu groszligen Reichweiten kosteneffi zient

bewaumlltigt werden Alle unterschiedlichen

Identifi kationspunkte in der Produkten-

stehungskette arbeiten mit dem einma-

lig auf das Produkt aufgebrachten Hyb-

rid-Transponder Die Kosten fuumlr den Tag

fallen nur einmal an Oft verbleibt der Tag

ein Leben lang auf dem Produkt und

kann auch im Servicefall wieder ausgele-

sen werden Durch den stetig steigenden

Trend zur Erhoumlhung der Fertigungseffi zi-

enz bieten nun die neuen RFID-UHF-

Technologien groszlige Chancen im harten

Wettbewerb zu bestehen bw

KENNZIFFER DEM22672

Skalierbare Loumlsungen im IndustrieumfeldDie RFID-Technologie ist aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken Der in der Vergangenheit

notwendige Wechsel zwischen verschiedenen Kommunikationsstandards war ein groszliges Hindernis zur durch-

gaumlngigen Einfuumlhrung der RFID-Technologie in der gesamten Wertschoumlpfungskette

V O N T H O M A S B R U N N E R

Einsatz der RFID-UHF-Technologie in der Produktion

Bilder Kathrein

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N I C H T E R S T seit der TS 16949 planen

die Betriebe ihre Produktionsprozesse bis

ins kleinste Detail planen die Reaktion auf

Abweichungen planen fuumlr Notfaumllle pla-

nen Sicherung und Lenkung der Produk-

trealisierung planen die Anpassung und

die Planung der Prozesse Von der Produk-

tionsplanung uumlber das Qualitaumltsmanage-

ment bis hinab zur Feldebene der An-

triebe und Sensoren lenken und sichern

Regelkreise die Produktrealisierung Die-

se Regelkreise erfassen Produktionsdaten

entweder kontinuierlich oder in einem

Abstand der uumlber statistische Modelle

bestimmt wird beispielsweise SPC In der

Automatisierungs- und Leitebene werden

die eingestellten Parameter und gemes-

senen Daten sowie die Ruumlckmeldungen

der Feldgeraumlte Maschinen und Leitrech-

ner dezentral erfasst genutzt und teilwei-

se zu Informationen etwa Kennzahlen

KPI verdichtet Oberhalb der Automati-

sierungsebene realisieren Informationen

Vorgaben Anweisungen und Auftraumlge

den Produktionsprozess Das erscheint

als luumlckenlose Erfassung des Betriebsge-

schehens ist aber nur eine zweckgerich-

tete Datensammlung mit einer Fuumllle von

unterschiedlichen Zielsetzungen aus der

nur mit Muumlhen relevante Informationen

im Konfl iktfall gewonnen werden

Die Anweisungen und Ruumlckmeldungen

zwischen Werkern Schichtfuumlhrern und

Planern werden in den Betrieben detail-

reich dokumentiert und archiviert Dazu

gehoumlren zum Beispiel die Auftragsdaten

die Qualitaumltsdaten die Faumlhigkeiten und

der Einsatz der Pruumlfmittel Werkzeuge und

Maschinen Werden uumlber Barcode-Scanner

oder RFID-Empfaumlnger die Seriennummern

vereinzelter Teile durch die Fertigung ver-

folgt dann koumlnnen die Lose und Chargen

in Bewegungsprofi le fuumlr Einzelteile und

Baugruppen aufgeloumlst werden Doch in

dieser Datensammlung hinterlassen die

bisher unbekannten

Fehler die Ruumlckrufkos-

ten verursachen und

fuumlr die eine Traceability-

Software betrieben wird

gerade keine Spur sonst

waumlren es ja bekannte

Fehlerquellen die das Qualitaumltsmanage-

ment uumlberwacht zum Beispiel Warenein-

gang fuumlr Rohstoff e und Vorprodukte Er-

gebnisse von Bearbeitungsschritten und

Montagen Faumlhigkeiten von Maschinen

Werkzeugen und Pruumlfmitteln

Die bekannten Fehler erkennt die Pro-

duktion nach Plan und begegnet ih-

nen mit geeigneten Maszlignahmen Die

unbekannten Fehlerquellen erkennen

Menschen nachtraumlglich als bisher unbe-

achtete Zusammenhaumlnge Fuumlr diesen Er-

kenntnisschritt brauchen die Menschen

relevante und gesicherte Informationen

Um die Informationsqualitaumlt zu sichern

gibt es leistungsfaumlhige Werkzeuge zur

Datensammlung und Aufbereitung zur

Informationsverdichtung und zur Be-

reitstellung Die Auswahl der relevanten

Informationen ist ungleich anspruchs-

voller denn es soll ja etwas bisher Un-

bekanntes erkannt werden Die Siche-

rung des gesamten Betriebsgeschehens

in einer Datenbank verlagert diese Ar-

beit nur in einen unguumlnstigen Zeitpunkt

Wirtschaftlicher und erfolgreicher ist es

wenn der Betrieb sein Erfahrungswissen

nutzt und im Vorgriff eine Auswahl po-

tenziell relevanter Informationsquellen

fuumlr die kommende Fehlersuche triff t

Qualitaumltskosten deutlich senkenTraceability-Software schuumltzt vor ausufernden Ruumlckrufkosten und drohender Produkthaftung das behaupten

die Softwareanbieter seit Jahren Wenn die Software den Materialfluss rekonstruiert ndash von einem fehlerhaften

Produkt bis zu einer Fehlerquelle und von dort ausgehend bis zur Charge fuumlr den Ruumlckruf ndash dann waumlre die Leis-

tung vollbracht Ist die Fehlerquelle bekannt ist das eine willkommene Rationalisierung Aber gerade die Fehler-

suche ist aufwaumlndig und muss schnell zum Erfolg fuumlhren damit die Ruumlckrufkosten moumlglichst gering ausfallen

Und dabei geht es um unbekannte Fehlerquellen die noch nicht in der FMEA stehen um Zustaumlnde die noch kei-

ne Parameter in der SPC oder bei den Faumlhigkeiten sind um Werte der kein Leitrechner und keine Maschinen-

steuerung bisher als kritisch bewertet Erst wenn es gelingt die Ursachen fuumlr einen bislang unbekannten Fehler

schneller sicherer und praumlziser zu finden dann werden die Ruumlckrufkosten geringer ausfallen

V O N S V E N O R I M M E L S P A C H E R

T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

Erst wenn es gelingt die Ursachen fuumlr einen

bislang unbekannten Fehler schneller siche-

rer und praumlziser zu fi nden dann werden die

Ruumlckrufkosten wirklich geringer

Sven O Rimmelspacher wurde 2006 zum

Geschaumlftsfuumlhrer der Pickert amp Partner

GmbH bestellt 2007 stieg er als einer

von drei Gesellschaftern ein und uumlber-

nahm Anfang 2009 die Mehrheit der An-

teile Er ist heute hauptverantwortlich fuumlr

Produkt- und Marketingstrategien

2 2 0 1 1 13

T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

In der FMEA erfasst der Betrieb die be-

kannten Fehler Ursachen und Auswir-

kungen und ihren meist komplexen Zu-

sammenhang Daraus werden Pruumlfplaumlne

abgeleitet die alle bekannten Fehler ver-

meiden Der Betrieb ist bestrebt die Pro-

duktivitaumlt zu steigern und gleichzeitig

die Qualitaumltskosten zu senken Es ist Ziel

der statistischen Prozesskontrolle die

fuumlr das geforderte Qualitaumltsniveau not-

wendige Anzahl der Pruumlfungen zu mini-

mieren Weil hier die Pruumlfdichte und die

Merkmale ohne Schranken vergroumlszligert

werden koumlnnen genau deswegen ist es

sehr unwahrscheinlich auf diesem Weg

relevante Informationen fuumlr eine kom-

mende Fehlersuche zu gewinnen ndash ganz

abgesehen von den damit verbundenen

schrankenlosen Qualitaumltskosten Eine viel

bessere Quelle fuumlr relevante Informatio-

nen ist die Automatisierungsebene

Die Qualitaumltssicherung pruumlft das Ergeb-

nis eines Bearbeitungsschritts die Auto-

matisierung muss ihn vollziehen Fuumlr die-

sen Vollzug nutzt die Automatisierung eine

Fuumllle von Soll-Werten und Ist-Zustaumlnden

Die Masse dieser Informationen bleibt in

den Maschinen und Feldgeraumlten verbor-

gen etwa der Ohmsche Widerstand eines

Thermoelements vor dem Wandler Doch

viele Informationen sind aus Sicht der Her-

steller der Feldgeraumlte Maschinen und An-

lageninfrastruktur so bedeutend dass sie

an Schnittstellen fuumlr die Uumlberwachung und

Steuerung technischer Prozesse bereitste-

hen (SCADA Supervisory Control and Data

Acquisition) Durch die immer groumlszligere Ver-

breitung von OPC-faumlhigen Maschinen und

Automatisierungsgeraumlten wird SCADA zu-

nehmend unabhaumlngig von den groszligen

Herstellern und erfasst immer groumlszligere Teile

der Herstellungsprozesse in

den Betrieben OPC (Object

Linking and Embedding for

Process Control) wird dort

eingesetzt wo Feldgeraumlte

und Maschinen verschiede-

ner Hersteller ein gemein-

sames fl exibles Netzwerk

bilden

Uumlber OPC hat auch eine

Traceability-Loumlsung Zugriff

auf viele Information aus

der Automatisierungsebe-

ne Aus diesem umfang-

reichen Angebot kann ein

Betrieb die nach seiner Ein-

schaumltzung relevanten Infor-

mationen fuumlr die kuumlnftige

Suche nach unbekannten

Fehlerquellen auswaumlhlen

erfassen bewerten ver-

dichten und bei Bedarf gezielt bereitstel-

len Ein bekannter Automobilzulieferer

hat in seinen Werken in Frankreich in der

Tschechischen Republik in Mexiko und

in China bereits eine Traceability-Loumlsung

die uumlber die Qualitaumlts- und Produktions-

daten hinaus fuumlr jedes Teil von jedem

durchlaufenen Bearbeitungszentrum die

eingestellten Prozessparameter die ein-

gesetzten Werkzeuge die gemessenen

Maschinenzustaumlnde und die Ruumlckmel-

dungen der Steuerprogramme erfasst

Die Kundenreklamation ist nicht nur An-

sporn sie ist auch eine unverzichtbare

Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbes-

serungsprozess der Betriebe Denn Re-

klamationen praumlzisieren die Spezifi katio-

nen und verbessern die statistischen

Modelle Gibt eine Reklamation den Hin-

weis auf einen bisher unbekannten Feh-

ler dann rekonstruiert die Traceability-

Loumlsung ausgehend von der

Seriennummer den Produktionszeit-

punkt den vereinzelten Teilestamm und

die Produktionsstrecke Zur Kontrolle

werden fuumlr diese Produktionsstrecke alle

vorhandenen Qualitaumlts- Produktions-

und Auftragsdaten aus dem Datenbe-

stand zusammengefuumlhrt und fuumlr die Feh-

lersuche bereitgestellt Von besonderem

Interesse ist dabei der Soll-Ist-Vergleich

der vollstaumlndigen Plandaten Produkti-

onslenkungsplan Prozessplan Steue-

rungsprogramme und Steuerungspara-

meter So kann ein menschliches

Versagen fruumlhzeitig ausgeschlossen wer-

den Fuumlr die eigentliche Fehlersuche wer-

den dann die Plandaten den Ruumlckmel-

dungen der Feldgeraumlte Maschinen und

Leitrechner gegenuumlbergestellt Werden

neue Fehlerquellen erkannt dann erwei-

tert der Betrieb die FMEA und optimiert

die Fertigungsprozesse und Pruumlfplaumlne

Auf diesem Weg verbessert eine Tracea-

bility-Loumlsung die Fehlersuche und er-

moumlglicht eine Chargenbestimmung in

bisher unerreichter Schaumlrfe Praumlzision

und Geschwindigkeit bw

KENNZIFFER DEM22663

Uumlber OPC hat eine Traceability-Loumlsung einen standardisierten Zugriff auf viele Informationen

aus der Automatisierungsebene OPC (Object Linking and Embedding for Process Control) wird

dort eingesetzt wo Feldgeraumlte und Maschinen verschiedener Hersteller ein gemeinsames fl e-

xibles Netzwerk bilden Bilder Pickert amp Partner

Die Kundenreklamation ist nicht nur Ansporn sie ist auch eine unver-

zichtbare Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbesserungsprozess

der Betriebe Denn Reklamationen praumlzisieren die Spezifi kationen

verbessern die statistischen Modelle und geben Hinweise auf bisher

unbekannte Fehler

2 2 0 1 114

DIE HERSTELLENDE Industrie gehoumlrt tra-

ditionell nicht zu den Bereichen in der sich

technische und technologische Neuerun-

gen besonders schnell durchsetzen erst

recht nicht wenn diese Neuerungen den

Weg uumlber die Unterhaltungsindustrie und

den privaten Bereich genommen haben

Zu groszlig ist die Sorge um die Sicherheit der

Produktion selbst und der kritischen Daten

die im Herstellprozess eine wichtige Rol-

le spielen So ist es auch heute noch keine

Seltenheit dass man in Produktionsunter-

nehmen eine strikte Trennung von Offi ce-

Anwendungen und Systemen zur Prozess-

und Produktionsfuumlhrung anwendet

Waumlhrend in den Verwaltungen die meis-

ten Geschaumlftsprozesse zumindest IT-ge-

stuumltzt ablaufen und Systeme etabliert sind

mit denen diese Prozesse abgebildet wer-

den werden in den allermeisten Produkti-

onsstaumltten viele relevante Ablaumlufe nach wie

vor manuell und ohne durchgaumlngige Hilfe

von IT-Systemen abgewickelt

Manuelle Geschaumlftsprozesse

Klassische ERP-Systeme unterstuumltzen die

kommerziellen Geschaumlftsprozesse und de-

fi nieren produktionsrelevante Informatio-

nen wie Auftraumlge Rezepte und Arbeitsab-

laumlufe fuumlr die Durchsetzung der Produktion

Haumlufi g werden diese Informationen in Pa-

pierform an die Abteilungen weitergege-

ben die fuumlr die Produktion verantwortlich

sind Die Arbeitspapiere enthalten alle fuumlr

die Bearbeitung notwendigen Daten und

Ablaumlufe Die Arbeitsvorbereitung plant

dann ndash oft nicht adaumlquat IT-gestuumltzt ndash die

Vorgaben fuumlr die Mitarbeiter in den Anla-

gen ein

Diese erhalten bdquoLaufpapiereldquo mit denen

Schritt fuumlr Schritt die manuellen Produk-

tionsschritte abgearbeitet werden Dabei

muumlssen die Mitarbeiter an unterschiedli-

chen Systemen Parameter Sollwerte und

andere Daten eingeben die als Vorgabe

auf dem Papier notiert sind Dazu kommen

Ruumlckmeldungen die auf Visualisierungs-

systemen dargestellt und zu bestimmten

Zeiten auf dem bdquoLaufzettelldquo protokolliert

werden muumlssen Nachdem ein Laufzettel

vollstaumlndig ausgefuumlllt ist gelangt er ndash meis-

tens deutlich verzoumlgert zur Produktion

ndash wieder zu den Bearbeitern die das Ge-

schaumlftssystem mit den Daten fuumlttern

Auch die regelmaumlszligige Wartung und In-

standhaltung der Anlagen und Maschinen

ist ein kritischer Faktor Oft ist eine moumlg-

lichst hohe Gesamtanlagenverfuumlgbarkeit

(OEE) ein wesentliches Geschaumlftsziel eines

Produzenten Um dieses Ziel sicherzustel-

len werden tagtaumlglich Wartungsaktivitaumlten

geplant und durchgefuumlhrt Neben automa-

tisierten Wartungsaktivitaumlten sind in einem

Produktionsbetrieb in aller Regel eine Rei-

he von Pruumlfungen und Instandhaltungs-

maszlignahmen manuell durchzufuumlhren Hier

gilt in gleicher Weise die vorgenannte Pro-

blematik der Medienbruumlche Waumlhrend im

Businesssystem oder im Wartungsma-

nagementsystem alle Aktivitaumlten geplant

und ruumlckgemeldet werden koumlnnen sind

die Instandhalter meist mit Papier und Blei-

stift auf dem Weg durch die Produktions-

anlagen Neben den Fehlermoumlglichkeiten

durch Mehrfacheingaben und Ablesefeh-

ler kann bei dieser Form der Bearbeitung

keine verlaumlssliche Ruumlckverfolgung der Tauml-

tigkeiten stattfi nden Die verspaumlteten und

teilweise fehlerhaften Buchungen fuumlhren

so zwangslaumlufi g zu Qualitaumltsproblemen

Falschinterpretationen der Lagerbestaumlnde

oder fehlenden Ersatzteilen Der gesamte

Produktionsablauf wird beeintraumlchtigt und

hohe Kosten fuumlr Lagerhaltung und Produk-

tionsausfaumllle verursacht

Medienbruumlche vermeiden

Dabei sind es einfache Veraumlnderungen

die in einer Produktionsanlage zu besserer

Qualitaumlt und Auslastung beitragen koumlnnen

Mit einem mobilen Workfl owmanagement-

system ndash mit heutiger Technik auf einem

industrietauglichen Handheld genauso

lauff aumlhig wie auf einem guumlnstigen Smart-

phone oder einem modernen Tablet ndash las-

sen sich nahezu alle denkbaren manuellen

Geschaumlftsprozesse IT-gesteuert und ohne

In die Produktion mit Mobile Apps Noch vor nicht allzulanger Zeit wurden sie von vielen Managern in der Geschaumlftswelt als Spielzeug abgetan Heu-

te sind Smartphones und Apps schon laumlngst nicht mehr aus der Geschaumlftswelt wegzudenken Welcher Manager

geht noch auf Reisen ohne staumlndig uumlber E-Mail auf dem Laufenden zu sein Wer nutzt nicht die allgegenwaumlrtigen

kleinen Helfer fuumlr die Kommunikation mit dem eigenen Unternehmen Geschaumlftspartnern und Kunden Keine

Frage die mobile Revolution ist in vollem Gange und sie haumllt auch Einzug in die Produktionsindustrie

V O N M I C H A E L F A T U M

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

Administrations-

anwendung Die

Konfi guration

der manuellen

Arbeitsablaumlufe

erfolgt menuuml-

gefuumlhrt in der

Administrations-

anwendung

2 2 0 1 1 15

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

M e d i e n b r uuml c h e

bearbeiten Vor-

gabedaten und

A r b e i t s a b l auml u f e

werden direkt aus

dem Business-

system oder dem

Produktionsma-

nagementsystem an das Mobilgeraumlt uumlber-

tragen sinnvollerweise zusammen mit

zusaumltzlichen qualitaumlts- oder sicherheits-

verbessernden Aktivitaumlten die direkt in die

Geschaumlftsprozesse eingebunden werden

Damit laumlsst sich etwa auszuschlieszligen dass

ein Instandhalter seine Aufgaben am fal-

schen Geraumlt ausfuumlhrt weil uumlber das Mobil-

geraumlt mittels RFID- oder Barcodescan Fo-

toerkennung oder Lokalisierung vor jedem

Arbeitsgang automatisch gepruumlft werden

kann ob sich der Benutzer am richtigen

Ort befi ndet Und natuumlrlich kann der Be-

arbeiter zu jedem Arbeitsgang zusaumltzliche

Informationen wie Bedienungsanleitung

oder Montagehinweise erhalten um die

Arbeit qualitativ hochwertiger ausfuumlhren

zu koumlnnen Ruumlckmeldungen von Taumltigkei-

ten Materialien usw koumlnnen uumlber die Tas-

tatur des Mobilgeraumltes oder durch andere

Hilfsmittel etwa einem geraumlteinklusiven

Barcodescanner erfasst werden

Online-und Offl ine-Verbindung

Befi ndet sich der Benutzer des Mobilgerauml-

tes in einem durch das jeweilige Netz ab-

gedeckten Bereich (zum Beispiel WLAN

UMTS EDGE LAN usw) so kann er zusaumltz-

liche Informationen uumlber den Status des

Geraumltes Trends und Parameter zur Bear-

beitungszeit aus dem Onlinesystem (etwa

direkt aus einem Prozessrechner) auf dem

Mobilgeraumlt zur Anzeige bringen Viele Be-

reiche in Produktionsanlagen sind jedoch

nicht an das Onlinenetz angebunden weil

es sich um besonders gesicherte Bereiche

explosionsgeschuumltzte Zonen oder weitlaumlu-

fi ge Areale handelt Damit auch in diesen

Bereichen Mobilgeraumlte zum Einsatz kom-

men koumlnnen muumlssen diese uumlber eine eige-

ne Datenbank verfuumlgen uumlber die waumlhrend

des Offl ineaufenthaltes alle Daten zwi-

schengespeichert werden Sobald der Be-

nutzer wieder in einen netzabgedeckten

Bereich kommt muss eine automatische

oder benutzerinitiierte Datenreplikation

zur zentralen Datenbank erfolgen

Kennzahlen ndash immer und uumlberall

Manager von Produktionsanlagen benouml-

tigen Kennzahlen um ihre Produktion

verlaumlsslich zu betreiben So muumlssen sie

staumlndig uumlber die Auslastung und Verfuumlg-

barkeit der Anlagen informiert sein um

bei Engpaumlssen sofort zu einer Entschei-

dung faumlhig zu sein Durch Echtzeitanbin-

dung an die Produktionsanlagen kann

jederzeit an jedem Ort und unverzuumlglich

nach dem Eintreten eines Ereignisses re-

agiert werden Das schaff t Vertrauen und

Sicherheit fuumlr die Produktion

Mobility in der Produktion

Das Gieszligener Softwareunternehmen ad-

venco Consulting GmbH ist Full-Service-

Dienstleister im Bereich Manufacturing

IT und unterstuumltzt mit seinen Produkten

und Dienstleistungen die Kunden dabei

ihre Produktionsprozesse zu verbessern

und leistungsfaumlhiger zu machen Eine we-

sentliche Rolle spielen dabei die hier bei-

spielhaft genannten Komponenten key-

2operate und key2value um manuelle

Aktivitaumlten in der Produktion zu automa-

tisieren Dabei versorgt die Business-App

bdquokey2valueldquo Entscheider ortsunabhaumlngig

mit allen wichtigen Informationen und

Kennzahlen der Produktion

Durch eine Reihe repraumlsentierender Dar-

stellungen auf dem Mobilgeraumlt koumlnnen kri-

tische Kennzahlen Alarme Tachometeran-

zeigen usw in Echtzeit angezeigt und bei

Auff aumllligkeiten beispielsweise Trends ver-

glichen werden Um ein komplettes Bild

uumlber den Zustand der Produktion zu er-

halten greift das System direkt auf ein Ma-

nufacturing-Intelligence-System uumlber ein

bdquoUnifi ed Production Modelldquo zu Damit sind

alle Daten und Werte abrufbar die im Busi-

ness-Intelligence-System (BI EMI) bereits

angelegt und berechnet wurden Die ein-

fache Konfi guration direkt auf dem Mobil-

geraumlt erlaubt Ad-hoc-Dashboards um auch

Informationen in Relation zu sehen fuumlr die

keine vorkonfi gurierten Reports vorliegen

Mit der App key2operate koumlnnen nahezu

beliebige manuelle Geschaumlftsprozesse erstellt

und mit industrietauglichen mobilen Geraumlten

wie Handhelds mit Barcode- oder RFID-Scan-

ner Tablets Smartphones usw automatisiert

werden Der Ersteller der Ablaumlufe hat die Moumlg-

lichkeit manuelle Aktivitaumlten auf einfache Wei-

se als Workflow vorzugeben Zunaumlchst defi-

niert er die Datenbankstruktur und eliminiert

damit von vorneherein komplexe Schnittstel-

lendefinitionen Im zweiten Schritt legt der

Designer fest auf welche Weise dem spaumlteren

Benutzer die Daten auf dem Bildschirm visu-

alisiert werden und wie der Workflow-Ablauf

zu bedienen ist Zum Schluss wird der Ablauf

durch die Sequenzierung der Menuumls festge-

legt So kann ohne IT-Kenntnisse eine unbe-

grenzte Anzahl von Workflows erzeugt und

angepasst werden

Die grafi sch erstellten Arbeitsablaumlufe

werden gemeinsam mit der passenden

Grafi kdarstellung auf die Mobilgeraumlte gela-

den und als digitale Arbeitsanweisungen

uumlbergeben Gleichzeitig koumlnnen Anleitun-

gen Fotos oder Dokumentationen zu den

Ablaumlufen hinzugefuumlgt werden um Aufga-

ben gezielt zu erlaumlutern und fuumlr eine fehler-

freie Bearbeitung zu sorgen Uumlber manuelle

Eingabe Scannen von Barcodes oder RFID-

Tags werden Anlagen und Geraumlte identifi -

ziert und Ruumlckmeldungen zum Abarbei-

tungsstatus erfasst Gegebenenfalls koumlnnen

wichtige Parameter waumlhrend des Arbeits-

ablaufes direkt visualisiert und uumlberwacht

werden Uumlber einen Task Scheduler koumlnnen

die Arbeitsablaumlufe geplant werden um sie

auf dem richtigen Endgeraumlt online oder off -

line abarbeiten zu lassen Durch die Einbin-

dung der manuellen Prozesse in die IT-Um-

gebung werden die Aktivitaumlten verlaumlsslicher

und nachvollziehbar Sie koumlnnen geplant

und uumlberwacht werden und verbessern die

Arbeits-und Produktionsqualitaumlt bw

KENNZIFFER DEM22665

Maskeneditor Die Visualisierungsoberfl aumlche der Mo-

bilgeraumlte kann mit dem Maskeneditor frei zusammen-

gestellt werden Bilder advenco Consulting

iPhone Selbst zu-

sammengestell-

te Dashboards fuumlr

iPhone und iPad

key2operate

Client Indus-

trietaugliche

Menuumldarstel-

lung fuumlr Mo-

bilgeraumlte

2 2 0 1 116

M I T S E I N E N Freunden weltweit rund

um die Uhr zu kommunizieren Videos

und Fotos auszutauschen oder sich per

Smartphone-App aktuell uumlber Fuszligball-

Zwischenspielstaumlnde zu informieren

stellt fuumlr die iPhoneiPad-Generation

keine groszlige Herausforderung dar Die

Leichtigkeit der Informationsbeschaf-

fung gepaart mit Lifestyle-Anspruumlchen

entspricht der heutigen Normalitaumlt eine

Normalitaumlt die das private Leben be-

herrscht allerdings in der industriellen

Umgebung noch Platz fuumlr Innovationen

bietet Dass auch Produktionsunterneh-

men von der Leichtigkeit der Informati-

onsbeschaff ung profi tieren koumlnnen ist

unbestritten Langfristiges Planen und

Beobachten von Marktentwicklungen

sind oftmals nicht mehr moumlglich Unter-

nehmensrelevante Entscheidungen muumls-

sen kurzfristig getroff en werden Damit

Entscheidungsgrundlagen auch dann

zur Verfuumlgung stehen wenn man sie be-

noumltigt ist der ortunabhaumlngige Zugriff auf

aktuelle Produktionskennzahlen oder

Kennzahlenanalysen unumgaumlnglich Der

Informationszugriff sollte sich einfach

mobil und fl exibel gestalten Der Einsatz

moderner Hardware hohe Performance

und absolute Zugriff sicherheit sind wei-

tere Anforderungen an ein intelligentes

Informationssystem

Aus den Daten die

richtigen Schluumlsse ziehen

Business-Intelligence-Softwaresysteme

kurz BI-Systeme unterstuumltzen die logische

und physische Konsolidierung inhomoge-

ner Datenquellen Das heiszligt Informationen

werden erfasst logisch verknuumlpft und auf-

bereitet Schlussendlich liefern BI-Systeme

die gewuumlnschten Entscheidungsgrundla-

gen fuumlr die Entscheidungstraumlger BI-Syste-

me bedienen sich der Daten bereits eta-

blierter Unternehmenssoftwareloumlsungen

So bieten ERP- (Enterprise-Resource-Plan-

ning-) oder MES-(Manufacturing-Executi-

on-) Systeme eine operative Datengrund-

lage zur Ermittlung von Kennzahlen oder

zum Erstellen von Analyse-Charts

Der Erfolg von Business Intelli-

gence liegt in der technischen

Umsetzung

Nur eine technisch saubere Loumlsung die in

der Anwendung auch Spaszlig macht wird

zum gewuumlnschten Erfolg fuumlhren Beschaumlf-

Mobiler Zugriff auf aktuelle Produktionsdaten

Business Intelligence uumlberwindet die organisatorische Grenze von der Geschaumlftsebene

in den Shopfloor Meister und Produktionsleiter koumlnnen bei Meetings direkt auf aktuelle

Kennzahlen und Analyse-Charts aus der Produktion zuruumlckgreifen Ausgedruckte Excel-

Tabellen oder handschriftliche Journalbuumlcher gehoumlren der Vergangenheit an

V O N I N G C H R I S T I A N E R L I N G E R

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

Business Intelligence nach dem Selbstbedienungsprinzip liegt im Trend Einfach und fl exibel

Charts zusammenstellen und aktuelle Auswertungen visualisieren

Mit einer mobilen Anwen-

dung lassen sich ortsun-

abhaumlngig und in Echtzeit

Kennzahlen Analysen und

Prozesszustaumlnde abrufen

2 2 0 1 1 17

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

tigt man sich mit Unternehmensdaten

wird man schnell erkennen koumlnnen dass

sehr groszlige Datenmengen und eine hohe

Abhaumlngigkeitskomplexitaumlt zutage treten

werden Performance ist daher der Schluumls-

sel zum Erfolg In-Memory-Technologien

bieten heute die entsprechenden Moumlg-

lichkeiten hoch-performante Datenzugrif-

fe zu realisieren Dabei werden Informati-

onen aus Datenbanken nicht mehr von

der Festplatte gelesen sondern in einem

Arbeitsspeicher vorgehalten Antwortzei-

ten unter einer Sekunde sind so realisier-

bar Analyse-Ergebnisse und Kennzahlen

lassen sich in Echtzeit berechnen und vi-

sualisieren Mobile Anwendungen spielen

dabei eine wichtige Rolle Bei kritischen

Unternehmensdaten wird allerdings die

Sicherheit nach wie vor im Vordergrund

stehen Denn was passiert mit den Daten

aus dem Arbeitsspeicher bei einem Ser-

ver-Crash Wie weit sind die technischen

Loumlsungen fortgeschritten um in einer

ausschlieszliglichen In-Memory-Anwendung

beim Crash keine Daten zu verlieren Fra-

gen die durchaus berechtigt sind und in

der Fachwelt sehr diff erenziert diskutiert

werden Oftmals sind Marketingsansaumltze

der groszligen Hersteller ausschlaggebend

fuumlr geaumluszligerte Meinungen

Der Industrieanwender wird die

Richtung vorgeben

Schlussendlich wird der Kunde ent-

scheiden wie er seine Datenverarbei-

tung kuumlnftig erledigen moumlchte Fakt ist

dass hohe Anspruumlche an Bedienkomfort

und Datensicherheit gestellt werden In

Fachkreisen wird daher haumlufi ger daruumlber

gesprochen warum nicht beide Tech-

nologien In-Memory und klassisches

Datawarehousing in Kombination zum

Einsatz kommen koumlnnen So genannte

hybride Technologien zeichnen sich ab

Dabei werden die Daten weiterhin in re-

lationalen Datenbanken geschrieben die

Zugriff sdaten allerdings im Cache vorge-

halten Somit werden die Zugriff e auf die

Datenbank verhindert aber die Informa-

tionen trotzdem in die Datenbank ge-

schrieben Enorm verkuumlrzte Zugriff szei-

ten ohne dabei die Datensicherheit aus

dem Auge zu verlieren sind so moumlglich

Moderne Softwarehaumluser stellen

sich der Herausforderung

Agilitaumlt ist eine Eigenschaft die die Zu-

kunft der Produktionsunternehmen in Eu-

ropa mit beeinfl ussen wird Dafuumlr ist eine

entsprechende Softwareunterstuumltzung

notwendig Business Intelligence ist heute

bei vielen Unternehmens-Softwareloumlsun-

gen ein Thema So auch im klassischen

Fertigungsbereich wo BI-Loumlsungen in Ver-

bindung mit einem MES-System zum Ein-

satz kommen sollten Das stellt die MES-

Anbieter vor eine groszlige Herausforderung

die Einsatz und Entwicklungs-Know-how

verlangen

Die PROXIA Soft-

ware AG ein junges

bayrisches Soft-

wareunternehmen

hat sich dieser Aufga-

benstellung gewid-

met Dieses Unterneh-

men kann heute seine

Kunden mit einem

MES-Softwaresystem

und einer BI-Loumlsung

mit zukunftstraumlchtiger

Softwaretechnologie

ausstatten Die Modu-

le KPIweb und DASH

web bilden neben den

klassischen MES-Mo-

dulen MDEBDE Leit-

standFeinplanung

PEPPersonaleinsatz-

planung usw die Busi-

ness-Intelligence-An-

wendung fuumlr die

Produktion Diese BI-

Module sind mit hybri-

der Datenverarbei-

t u n g s t e c h n o l o g i e

ausgestattet und koumln-

nen als Mobile-An-

wendung zum Einsatz

kommen Anspruumlche zu kanalisieren und

daraus die beste Loumlsung zu entwickeln

steht im Vordergrund der PROXIA-Ent-

wicklungsabteilung r t

Christian Erlinger ist bei der PROXIA Software

AG fuumlr das Produktmarketing zustaumlndig

KENNZIFFER DEM22714

PROJEKT [erfolg]Wojtek Czyz ist einer der besten deutschenLeichtathleten im Behindertensport Gemeinsammit proALPHA wird der mehrfache Weltmeister und Paralympics-Sieger bei seinem PROJEKT London 2012 [erfolge] feiern

Anspruch von proALPHA ist es jedes PROJEKT im Sinne unserer Kunden zum [erfolg] zu fuumlhren Unsere innovativen Technologien und Service-leistungen werden bereits heute von mehr als 1700 zufriedenen Kunden weltweit eingesetzt

wwwproalphadeDie ERP-Loumlsung fuumlr den Mittelstand

Alle PROXIA-Web-Applikationen werden auf Basis des Browser-Plug-ins Microsoft Silverlight

programmiert Microsoft Silverlight hat sich als ideale Plattform fuumlr komplexe Geschaumlftsan-

wendungen im Internet etabliert

2 2 0 1 118

DAS ERREICHEN der Unternehmensziele

einer leistungsfaumlhigen Fabrik ist heute ab-

haumlngig von schnellen Reaktionszeiten und

kurzen zuverlaumlssigen Prozessketten sowie

einer entsprechenden Qualitaumltssicherung

Insbesondere im Umfeld der SMT (Surface-

Mount-Technology-) Fertigungslinien hat

Praumlzision houmlchste Prioritaumlt Hier muss ge-

waumlhrleistet sein dass die Elektroniken va-

riantenkonform produziert werden keine

fehlerhaften Materialchargen verbaut und

eine durchgaumlngige Materialchargendoku-

mentation gewaumlhrleistet ist Aus diesem

Grund setzen immer mehr Elektronikpro-

duzenten Manufacturing-Execution-Syste-

me (MES) ein um unter anderem Produkte

durchgaumlngig in Echtzeit ruumlckverfolgen zu

koumlnnen

Mittels der durch das MES dokumentier-

ten Erfassung aller fertigungsrelevanten

Daten koumlnnen Auff aumllligkeiten erkannt und

analysiert Prozessparameter geaumlndert

und Abstellmaszlignahmen eingeleitet wer-

den Durch die anschlieszligende Analyse der

Ergebnisse laumlsst sich die Wirkung des Ver-

besserungsprozesses uumlberpruumlfen Die Pro-

zessguumlte kann auf diese Weise optimiert

und die Produktion fehlerhafter Produkte

verhindert werden

Dabei sollte das Manufacturing-Executi-

on-System jedoch nicht nur umfangreiche

und luumlckenlose Informationen sammeln

sondern bereits waumlhrend des Fertigungs-

prozesses fehlerhafte Prozessschritte und

unzulaumlssige Komponenten detektieren

Durch das Prinzip der bdquoVorsorge anstatt

Nachsorgeldquo sind kurze Reaktionszeiten

moumlglich und Fehler koumlnnen bereits im

Keim erstickt werden was eine hohe Quali-

taumlt bei gleichzeitiger Minimierung der Feh-

lerrate und Steigerung der Produktivitaumlt

erzielt

Fehlern auf der Spur

Moumlglich wird die Umsetzung der Optimie-

rungszielsetzungen durch Loumlsungen wie

die Java-EE-basierte iTACMESSuite 7 die

umfangreiche Ruumlckverfolgbarkeits- und

Prozessverriegelungs-

funktionalitaumlten besitzt

Die Loumlsung uumlbernimmt

die komplette Dokumen-

tation und Analyse der

Produkt- und Prozess-

daten aus der laufenden

Produktion und traumlgt

somit zur Einhaltung

der hohen Traceability-

Anforderungen in der

Elektronikindustrie bei

Technisch realisiert wird

dieser Vorgang durch

standardisierte Schnitt-

stellen zu verschiedenen

ERP- und PLM-Syste-

men Uumlber diese wer-

den Stammdaten (wie

etwa Materialstammda-

ten Stuumlcklisten usw) und Bewegungsda-

ten (Materialchargen Fertigungsauftraumlge

Auftragsruumlckmeldungen von Mengen und

Materialverbraumluchen) uumlbernommen und

wieder an das ERP zuruumlckgemeldet Fuumlr je-

des (Halb-)Erzeugnis laumlsst sich so nachvoll-

ziehen welche Prozessschritte wie Pasten-

druck SMD-Bestuumlckung Refl owloumlten AOI

usw zu welchem Zeitpunkt und unter wel-

chen Bedingungen durchlaufen wurden

Die Erfassung aller relevanten Betriebs-

daten erfolgt uumlber eine bidirektionale An-

lagenintegration Diese Informationen

koumlnnen in Echtzeit ausgewertet und ana-

lysiert werden So lassen sich Produktions-

mengen StoumlrgruumlndeAusfallzeiten und

Bauelement-Abwuumlrfe uumlberpruumlfen und op-

timieren

Die BE-Abrufdaten (Bauelemente) wer-

den dabei automatisiert ausgelesen verifi -

ziert und abgespeichert sowie in zeitnahen

Ruumlckmeldeprozessen an das ERP-System

zuruumlckgegeben Durch die automatisch er-

fassten BDE-Daten (Stuumlckzahlen und Takt-

zeiten) ermoumlglicht das MES eine objektive

Analyse der Nutzungsgrade ohne manuel-

le Eingabe so dass ein einfacher Abgleich

zwischen Soll- und Ist-Zustand erfolgen

kann Die Dokumentation des Ist-Zustan-

des erhoumlht dabei die Transparenz fuumlr alle

Beteiligten

Im Ernstfall Prozessverriegelung

Die meisten Manufacturing-Execution-

Systeme ermoumlglichen die einfache passive

Ruumlckverfolgbarkeit Wenige Loumlsungen wie

die iTACMESSuite 7 verfuumlgen uumlber eine

Middleware-Technologie um eine aktive

Traceability mit entsprechenden Prozess-

verriegelungsmechanismen zu unterstuumlt-

zen Die Prozessverriegelung wird mittler-

weile in einem Groszligteil der verschiedenen

Traceability-Anforderungen von VW BMW

Daimler usw gefordert Dieser Vorgang

SMT-Prozesse im Griff Die Oberflaumlchenmontage von elektronischen Bauelementen auf die Leiterplatte (SMT-Bestuumlckung) erfordert

Praumlzision und Fehlerfreiheit vom ersten bis zum letzten Prozessschritt Mittels Manufacturing-Execution-Syste-

men (MES) koumlnnen Produktionsprozesse gesteuert kontrolliert und verbessert werden Die iTACMESSuite 7

bietet dazu eine standardisierte Anbindung an die SMT-Anlagen von Assembleon Fuji ASM und Panasonic

V O N M I C H A E L F I S C H E R

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

SMT-Produktion bei RAFI

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

uumlberpruumlft die Produkte in jedem einzelnen

Prozessschritt bewertet sie mit den Krite-

rien bdquoGutldquo bdquoNacharbeitldquo oder bdquoAusschussldquo

und uumlbernimmt die Verifi kation gegen die

Produktstuumlckliste Anschlieszligend fuumlhrt das

System sie gegebenenfalls einem defi nier-

ten Reparatur-Ablauf zu

In jeder Produktionsstufe wird dabei

gepruumlft ob die vorgegebenen Kompo-

nenten sowie Bauteile verbaut und die

festgelegten Prozessparameter fuumlr die

Produktion eingehalten wurden Treten

an irgendeiner Stelle Fehler auf so wird

die entsprechende Baugruppe nicht

weiter verarbeitet sondern durchlaumluft

einen zuvor defi nierten Eskalationsweg

Es erfolgt dann eine Analyse-Reparatur-

Nachpruumlfung oder die vollstaumlndige Aus-

schleusung der Baugruppe

SMT-Anlagen einfach anbinden

Um eine nahtlose Einbindung der MES-

Loumlsung mit all ihren Funktionalitaumlten in

die SMT-Fertigungsumgebung zu ermoumlg-

lichen hat iTAC basierend auf seinem

API-Service anlagenspezifi sche Standard-

schnittstellen zu den SMT-Anlagen von

Assembleon Fuji ASM und Panasonic in-

tegriert So lassen sich die Systeme der ver-

schiedenen Anbieter auf einfache Weise

anbinden ndash von Labeling-Systemen uumlber

Siebdruckautomaten bis hin zu den nach-

folgenden AOI-Pruumlfsystemen Damit wird

die standardisierte und skalierbare Integ-

ration unterschiedlicher Maschinentypen

und Hersteller entsprechend der jeweili-

gen Anforderungen sichergestellt

bdquoWir sind der einzige MES-Hersteller der

seinen Kunden Plug amp Play-Schnittstellen

zu den vier SMT-Equipmenttypen anbie-

tet Der Markt der Manufacturing-Execu-

tion-System-Anbieter ist zwar umfassend

jedoch unterscheiden sich die Produkte

ndash bedingt durch die jeweilige Historie ndash in

ihrem Loumlsungsansatz sowie im Funktions-

umfang teilweise erheblich In den High-

Volume-Fabriken unserer Kunden haben

wir bis zu zwanzig SMT-Anlagen verschie-

dener Anlagenhersteller integriert Dies

zeigt dass die Nachfrage hier entspre-

chend hoch istldquo erklaumlrt Martin Heinz Vice

President Operations bei iTAC

Auf Nummer sicher Compliance

Fuumlr alle fertigungsnahen Betriebe spielt

beim Einsatz eines Manufacturing-Executi-

on-Systems immer das Thema Compliance

und insbesondere im Automotive-Bereich

die Normierungen eine groszlige Rolle Denn

die Einhaltung von Standards Regulierun-

gen und Richtlinien sind fuumlr Hersteller un-

abdingbar um im Elektronikzulieferer-

Markt zu bestehen Das MES unterstuumltzt

die Umsetzung der Vorschriften ndash bei-

spielsweise muumlssen in verschiedenen

Branchen saumlmtliche Produktions- und Ver-

sandstufen ruumlckverfolgbar sein Die Um-

setzung der Vorgaben schaff t Nachhaltig-

keit und hohe QualitaumltbdquoEine SMT-Anlage

die nicht die Compliance-Anforderungen

erfuumlllt kann im Markt nicht bestehen Un-

ternehmen die sich nach wichtigen Nor-

men richten erzielen auf Dauer einen Wis-

sens- und Wettbewerbsvorsprung Die

Richtlinien dienen der Qualitaumlts sicherung

dem Schutz der Gesellschaft und tragen

zur Verstaumlndigung beildquo erklaumlrt Dieter Meu-

ser Technologievorstand der iTAC Soft-

ware AG und ergaumlnzt bdquoEin Manufacturing-

Execution-System kann einen wesentlichen

Beitrag leisten um Normen besser einhal-

ten zu koumlnnenldquo bw

KENNZIFFER DEM22664

Die Welt der Metallbearbeitung

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2 2 0 1 120

I N D E R betrieblichen Praxis wird der

durchgaumlngigen methodischen Unter-

stuumltzung von Fabrikplanung und an-

schlieszligender Inbetriebnahme Anlauf

und auch laufendem Betrieb von Produk-

tionsanlagen besondere Aufmerksamkeit

geschenkt da in diesen Phasen noch Ver-

besserungspotenziale ausgeschoumlpft wer-

den koumlnnen beispielsweise durch eine

durchgaumlngige Engineering-Kette ohne

manuelle Datenuumlbertragungen Dieser

durchgaumlngige Engineering-Prozess von

der Fabrikplanung bis in den realen Be-

trieb ist das erste Hauptziel des digita-

len Fabrikbetriebs Das zweite Hauptziel

liegt darin das aus der Entwicklung von

Produkten bekannte Dilemma zwischen

Kostenfestlegung und Kostenbeeinfl us-

sung (Bild 1) anzugehen indem in den

fruumlhen Phasen in denen die Herstellkos-

ten des Produkts und laufenden Kosten

der Produktion beeinfl usst und festge-

legt werden die Sicherheit erhoumlht wird

dass Planungsergebnisse der spaumlteren

Realitaumlt moumlglichst nahe kommen

Defi nition

Grundsaumltzlich muss ein Fabrikbetrieb

der im Rechner abgebildet verifi ziert

Digitaler FabrikbetriebNach der VDI-Richtlinie 4499 ist die digitale Fabrik ein bdquoOberbegriff fuumlr ein umfassendes Netzwerk von digitalen

Modellen Methoden und Werkzeugen ndash unter anderem der Simulation und 3D-Visualisierung ndash die durch ein

durchgaumlngiges Datenmanagement integriert werden Ihr Ziel ist die ganzheitliche Planung Evaluierung und

laufende Verbesserung aller wesentlichen Strukturen Prozesse und Ressourcen der realen Fabrik in Verbindung

mit dem Produktldquo (VDI 4499 Blatt 1 S 3) Diese Definition verdeutlicht dass die digitale Fabrik bis in den realen

Betrieb einer Fabrik hineinreicht allerdings ist in Blatt 1 hauptsaumlchlich beschrieben wie sie Aufgaben der Fa-

brikplanung unterstuumltzt Darum hat eine weitere Arbeitsgruppe des VDI sich die Aufgabe gestellt die Lebens-

phasen des Fabrikbetriebs die zugehoumlrigen Methoden und Werkzeuge sowie den Nutzen ihrer Anwendung zu

beschreiben Ergebnis ist das Blatt 2 der Richtlinie 4499 mit dem Titel bdquoDigitaler Fabrikbetriebldquo Der digitale Fa-

brikbetrieb deckt damit einen Teilumfang der digitalen Fabrik ab

V O N D R O L A F S A U E R U N D M I R I A M S C H L E I P E N

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

2 2 0 1 1 21

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

und verbessert wird die Anforderung

erfuumlllen den realen Betrieb einer Fabrik

so realistisch wie moumlglich darzustellen

vor allem auch was sein Zeitverhalten

betriff t Damit werden beispielsweise

an den digitalen Fabrikbetrieb Echtzeit-

anforderungen gestellt wie sie im rea-

len Betrieb auftreten Daran scheitern

heute noch viele Werkzeuge vor allem

dann wenn mehr als eine einzelne Anla-

ge oder Zelle betrieben werden soll Die

Arbeitsgruppe hat darum die folgende

Defi nition fuumlr digitalen Fabrikbetrieb

gewaumlhlt deren Umsetzung in die Praxis

vermutlich schrittweise etwa aufgrund

leistungsfaumlhigerer Hardware erfolgen

wird

bdquoDer digitale Fabrikbetrieb bezeich-

net die Nutzung und das Zusammen-

wirken von Methoden Modellen und

Werkzeugen der digitalen Fabrik die bei

der Inbetriebnahme einzelner Anlagen

dem Anlauf mehrerer Anlagen und der

Durchfuumlhrung realer Produktionspro-

zesse eingesetzt werden Ziele sind die

Absicherung und Verkuumlrzung des An-

laufs sowie die betriebsbegleitende und

kontinuierliche Verbesserung der Seri-

enproduktion

Dazu wird das dynamische Verhalten

einzelner Produktionsanlagen und kom-

plexer Produktionssysteme und -prozes-

se einschlieszliglich der Informations- und

Steuerungstechnik realitaumltsnah abgebil-

det Virtuelle und reale Komponenten

koumlnnen dabei miteinander gekoppelt

sein Auf Basis eines durchgaumlngigen Da-

tenmanagements nutzt der digitale Fa-

brikbetrieb die Ergebnisse der Produkti-

onsplanung in der digitalen Fabrik und

stellt seinerseits Daten fuumlr operative IT-

Systeme bereit Bei der Nutzung in der

Serienproduktion werden die Model-

le laufend der Realitaumlt angepasstldquo (VDI

4499 Blatt 2 S 2)

Das in der Defi nition als gegeben an-

genommene durchgaumlngige Datenma-

nagement ist in der Praxis bisher nur in

Ansaumltzen anzutreff en da die bdquoWeltenldquo

der Planung und des operativen Be-

triebs und damit auch die sie unterstuumlt-

zenden IT-Systeme nur langsam zusam-

menwachsen Darum arbeiten weitere

Arbeitsgruppen des VDI daran dieses

durchgaumlngige Datenmanagement zu

beschreiben beziehungsweise konkrete

Inhalte der zwischen den bdquoWeltenldquo aus-

zutauschenden Daten zu defi nieren (VDI

4499 Blatt 3 sowie VDI 5600 Blatt 2)

Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs

In dem neuen Blatt 2 der VDI-Richtli-

nie 4499 haben Experten aus Industrie

Dienstleistung Softwarehaumlusern und In-

stituten die Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs und deren Anwendung

auf zwei wesentlichen Anwendungsfel-

dern beschrieben Digitaler Betrieb von

Einzelmaschinen (Werkzeugmaschinen)

und digitaler Betrieb automatisierter

Produktionsanlagen Wichtige Kom-

ponenten des digitalen Fabrikbetriebs

sind beispielsweise die virtuelle Inbe-

triebnahme oder die betriebsbegleiten-

de (Realzeit-) Simulation Am Uumlbergang

aus der Planung in die Inbetriebnahme

und die Serienproduktion wirken vir-

tuelle undoder reale Maschinen und

deren dynamisches Verhalten mit vir-

tuellen undoder realen Anlagensteue-

rungen als Abbild der Logik der Anlagen

zusammen Mit der Verbindung zu uumlber-

lagerten Fertigungsmanagementsyste-

men erlaubt der digitale Fabrikbetrieb

Aussagen uumlber das Gesamtverhalten

von Maschinen und Anlagen vor deren

realem Anlauf

Neben der Defi nition wesentlicher Ge-

sichtspunkte die fuumlr den digitalen Fab-

rikbetrieb von Bedeutung sind werden

moumlgliche Anwendungsgebiete in den

verschiedenen Lebenszyklusphasen ei-

nes Produktionssystems aufgezeigt Ex-

emplarisch fuumlr die Hauptanwendungs-

gebiete werden die Inbetriebnahme

komplexer Fertigungs systeme sowie das

Erzeugen von NC-Bearbeitungs- und

Messprogrammen zum Betrieb von NC-

Werkzeugmaschinen als Teil der Fer-

tigungssysteme erlaumlutert (DENKENA

2009a) Besonderes Augenmerk wird auf

die verwendeten Informations- und Pla-

nungssysteme gelegt

Weiterhin ergeben sich aus dem Ein-

satz dieser Systeme als Teil des digitalen

Fabrikbetriebs neue Moumlglichkeiten fuumlr

ein durchgaumlngiges Datenmanagement

(DEN KENA 2009b) Dieses stellt die Basis

bereit auf der der digitale Fabrikbetrieb

die Ergebnisse aus Planungsphasen der

digitalen Fabrik nutzt und um Daten fuumlr

operative IT-Systeme ergaumlnzt (SCHLEI-

PEN SCHICK SAUER 2008) Somit wer-

den die Modelle der digitalen Fabrik mit

Informationen aus der realen Produktion

gekoppelt und koumlnnen waumlhrend der Se-

rienproduktion weiterverwendet und ak-

tualisiert werden

Einsatz des digitalen Fabrikbe-

triebs in Anwendungsgebieten

der Fertigung

Um den Einsatz sowie die Herausforde-

rungen und Voraussetzungen des digi-

talen Fabrikbetriebs in konkreten An-

wendungsgebieten deutlich zu machen

wurde zwischen den Anwendungsge-

bieten Einzelmaschinen und verkette-

ten Produktionsanlagen unterschieden

Einzelmaschinen zum Beispiel NC-Werk-

zeugmaschinen fokussieren dabei auf

die zu fertigenden Teile waumlhrend bei

automatisierten Fertigungsanlagen die

Bild 1 Kostenfestlegung versus Kostenentstehung (in Anlehnung an EHRLENSPIEL ua

2005 Seite 11)

2 2 0 1 122

Ressourcen der Anlage selbst im Mittel-

punkt der Planung stehen

Die rechnergestuumltzte Fertigungs- und

Prozessplanung umfasst innerhalb des

digitalen Fabrikbetriebs alle rechnerun-

terstuumltzten Taumltigkeiten die erforderlich

sind um fuumlr ein Bauteil Bearbeitungs-

und Messprogramme zur Steuerung ei-

ner NC-Werkzeugmaschine zu erstellen

und in Betrieb zu nehmen

Die Bauteile durchlaufen dabei die

Funktionsbereiche Konstruktion Arbeits-

vorbereitung und Fertigung

NC-Werkzeugmaschinen koumlnnen Teil

einer automatisierten Produktionsanla-

ge sein etwa wenn mehrere Werkzeug-

maschinen durch ein automatisiertes

Materialfl usssystem verkettet sind Bei

automatisierten Produktionsanlagen

spielen das Datenmanagement und die

Modellierung der einzelnen Anlagen-

komponenten eine zentrale Rolle Im Sin-

ne eines digitalen Fabrikbetriebs ist es

erforderlich dass disziplinuumlbergreifend

gearbeitet und modelliert wird Kom-

ponenten werden daher in mechatroni-

schen Objekten als Teil einer umfassen-

den mechatronischen Bibliothek (siehe

Bild 2) beschrieben die alle relevanten

Teilaspekte umfasst Diese mechatroni-

sche Bibliothek ist das Herzstuumlck des di-

gitalen Fabrikbetriebs da hier alle rele-

vanten Daten fuumlr den spaumlteren Betrieb

zusammengefuumlhrt und in Beziehung zu-

einander gesetzt werden

Ausblick

Ohne eine parallel zu den aktuellen Ent-

wicklungsarbeiten laufende Standardi-

sierung wird das Ziel einer permanenten

Planungsbereitschaft in der Fabrik nicht

zu erreichen sein Darum arbeiten Mitar-

beiter des Fraunhofer IOSB in diversen

Standardisierungsgremien zum Beispiel

im VDI-Fachausschuss bdquoMES-Maschinen-

schnittstellen (VDI 5600 Blatt 2)ldquo und

wirken im Gremium bdquoDurchgaumlngiges En-

gineering von Leitsystemen (VDI-GMA FA

612)ldquo mit Mit AutomationML ist ein in-

dustriegetriebenes Konsortium dabei

fuumlr das Engineering von Produktionsan-

lagen einen Standard der Standards zu

entwickeln mit dem der oben geforderte

durchgaumlngige Datenaustausch unabhaumln-

gig von Softwarewerkzeugen moumlglich ist

(DRATH 2010) bw

KENNZIFFER DEM22704

Literaturverzeichnis

DENKENA B AMMERMANN C CA-Technolo-gien in der Fertigungs- und Prozessplanung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)4 S 300ndash305 (=2009a)

DENKENA B AMMERMANN C CHARLIN F Analyse und Optimierung des Datenmanage-ments in variantenreicher Werkstattfertigung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)9 S 787ndash790 (=2009b)

Drath R (Hrsg) Datenaustausch in der Anla-genplanung mit AutomationML Berlin Sprin-ger Verlag 2010

EHLENSPIEL K LINDEMANN U KIEWERT A Kostenguumlnstig entwickeln und konstruie-ren Kostenmanagement bei der integrierten Produktentwick lung Berlin Springer-Verlag 2005

SCHLEIPEN Miriam SCHICK Klaus SAUER Olaf Layoutmanager fuumlr automa tisch erstell-te Prozessfuumlhrungsbilder mit Hilfe von Daten aus der Digitalen Fabrik In Advances in simu-lation for production and logistics applica-tions Hrsg RABE Markus Stuttgart Fraun-hofer IRB Verlag 2008 S 397-406

VDI Richtlinie 4499 Digitale FabrikBlatt 1 Grundlagen und Planung Februar 2008Blatt 2 Digitaler Fabrikbetrieb Maumlrz 2011

VDI Richtlinie 5600 Blatt 3 Logische Schnittstel-le zwischen Maschinen und MES April 2011

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

Bild 2 Gemeinsame Arbeitsweise auf Basis eines gemeinsamen Planungs- und Entwicklungsmodells

(VDI 4499 Blatt 2 S 19)

2 2 0 1 1 23

R F I D - L Ouml S U N G E N I M P R O D U K T I O N S U M F E L D

D I E R F I D - U H F -Technologie wurde in

erster Linie zur Erfassung von Transpon-

dern uumlber groumlszligere Reichweiten entwickelt

Diese Anforderung wird primaumlr im Bereich

der Logistik und der Fahrzeugerfassung

gestellt Moderne RFID-UHF-Systeme bie-

ten bereits sehr gute Ergebnisse und erzie-

len Reichweiten von bis zu 10 Metern Im

Bereich der industriellen Produktion gibt

es aber eine groszlige Anzahl von Anwendun-

gen bei der die gewuumlnschte Reichweite

zwischen wenigen Zentimetern bis hin zu

mehreren Metern liegt

In der Vergangenheit konnte die RFID-

UHF-Technologie nur bei den mittleren

und groszligen Reichweiten punkten speziell

bei sehr kleinen Schreib-Lese-Abstaumlnden

kommt immer noch sehr oft die HF-LF-

Technik zum Einsatz Aufgrund der staumln-

dig steigenden Bedarfe an eine transpa-

rente Fertigungsstruktur muumlssen auch in

der Intralogistik und in der spaumlteren Wa-

renverteilung Reichweiten im mittleren

und groszligen Bereich abgedeckt werden

Ganz ohne Systemwechsel

Da diese Anforderungen nur mit RFID-

UHF geloumlst werden koumlnnen ist oft ein

Systemwechsel innerhalb eines Ferti-

gungsverbundes erforderlich Um die-

ses Problem zu beheben braucht es eine

Erweiterung der Anwendungsbereiche

von RFID-UHF auch auf kleine Reichwei-

ten Erste so genannte Low-Range-UHF-

Systeme sind seit einiger Zeit auf dem

Markt verfuumlgbar Ein defi nierter und stouml-

runempfi ndlicher Erfassungsbereich im

Vergleich zu einer HF-Loumlsung kann da-

mit aber nicht realisiert werden Neueste

UHF-Antennenloumlsungen bieten nun die

Moumlglichkeit in einem kleinen defi nierten

Bereich eine hohe Energiedichte zu kon-

zentrieren um auch Transponder auf me-

tallischem oder leitfaumlhigem Untergrund

mit ausreichend Energie zu versorgen

und ohne nennenswerte Energie in das

Fernfeld zu transportieren

Stoumlrfestigkeit deutlich erhoumlht

Damit werden gleich zwei positive Eff ek-

te erzielt Zum ersten wird die notwendi-

ge Energie da eingesetzt wo sie benoumltigt

wird und zum zweiten koumlnnen die Proble-

me mit der Stoumlrempfi ndlichkeit bei groumlszlige-

ren Reader-Populationen verringert wer-

den Durch eine weitere Verbesserung auf

der Reader-Seite lassen sich mittlerweile

sehr kleine Abstaumlnde zwischen einzelnen

Schreib-Lesestationen erzielen ohne

dass die Reader mit viel Aufwand extern

synchronisiert werden muumlssen

Auf die Auswahl des

Transponders kommt es an

Von Seiten der Tag-Hersteller wird auf

dem Gebiet der Low-Range-Anwendun-

gen ebenfalls einiges an Innovationen

erbracht so dass heute eine breite Aus-

wahl an Nahfeld-Transpondern zur Verfuuml-

gung steht

Falls in der gesamten Prozesskette un-

terschiedliche Identifi kationsreichweiten

notwendig sind koumlnnen durch die Ver-

wendung von Hybrid-Transpondern so-

wohl kleine Reichweiten als auch groumlszligere

Distanzen bis zu drei Meter erzielt wer-

den Diese Eigenschaft wird auf Seiten des

Transponders durch eine spezielle Anten-

nenstruktur erzielt ndash Mehrkosten beim

Transponder entstehen dadurch nicht

RFID im Pharmabereich

Gerade im Bereich der Pharmaindust-

rie ist RFID eine interessante Loumlsung zur

Steuerung von Produktions- und Ver-

packungsschritten Nachfolgend wird

das bereits in der Fertigung verwendete

Transponder-Etikett auch fuumlr logistische

und sicherheitstechnische Anwendun-

gen eingesetzt Durch die Verwendung

der Antennen-Reader-Kombination koumln-

nen sowohl die sehr hohen Geschwin-

digkeiten auf dem Produktionsband von

bis zu 5 Metern pro Sekunde als auch

Reichweiten von bis zu drei Metern er-

zielt werden

RFID-UHF erobert

die Fertigungssteuerung

Durch die rasante Weiterentwicklung der

RFID-UHF-Technologie kann nun nur

durch die Auswahl des richtigen Anten-

nen-Reader-Typs und des passenden

Transponders durchgaumlngig jegliche Au-

to-ID-Applikation von sehr geringen bis

zu groszligen Reichweiten kosteneffi zient

bewaumlltigt werden Alle unterschiedlichen

Identifi kationspunkte in der Produkten-

stehungskette arbeiten mit dem einma-

lig auf das Produkt aufgebrachten Hyb-

rid-Transponder Die Kosten fuumlr den Tag

fallen nur einmal an Oft verbleibt der Tag

ein Leben lang auf dem Produkt und

kann auch im Servicefall wieder ausgele-

sen werden Durch den stetig steigenden

Trend zur Erhoumlhung der Fertigungseffi zi-

enz bieten nun die neuen RFID-UHF-

Technologien groszlige Chancen im harten

Wettbewerb zu bestehen bw

KENNZIFFER DEM22672

Skalierbare Loumlsungen im IndustrieumfeldDie RFID-Technologie ist aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken Der in der Vergangenheit

notwendige Wechsel zwischen verschiedenen Kommunikationsstandards war ein groszliges Hindernis zur durch-

gaumlngigen Einfuumlhrung der RFID-Technologie in der gesamten Wertschoumlpfungskette

V O N T H O M A S B R U N N E R

Einsatz der RFID-UHF-Technologie in der Produktion

Bilder Kathrein

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T R A C E A B I L I T Y - L Ouml S U N G E N

In der FMEA erfasst der Betrieb die be-

kannten Fehler Ursachen und Auswir-

kungen und ihren meist komplexen Zu-

sammenhang Daraus werden Pruumlfplaumlne

abgeleitet die alle bekannten Fehler ver-

meiden Der Betrieb ist bestrebt die Pro-

duktivitaumlt zu steigern und gleichzeitig

die Qualitaumltskosten zu senken Es ist Ziel

der statistischen Prozesskontrolle die

fuumlr das geforderte Qualitaumltsniveau not-

wendige Anzahl der Pruumlfungen zu mini-

mieren Weil hier die Pruumlfdichte und die

Merkmale ohne Schranken vergroumlszligert

werden koumlnnen genau deswegen ist es

sehr unwahrscheinlich auf diesem Weg

relevante Informationen fuumlr eine kom-

mende Fehlersuche zu gewinnen ndash ganz

abgesehen von den damit verbundenen

schrankenlosen Qualitaumltskosten Eine viel

bessere Quelle fuumlr relevante Informatio-

nen ist die Automatisierungsebene

Die Qualitaumltssicherung pruumlft das Ergeb-

nis eines Bearbeitungsschritts die Auto-

matisierung muss ihn vollziehen Fuumlr die-

sen Vollzug nutzt die Automatisierung eine

Fuumllle von Soll-Werten und Ist-Zustaumlnden

Die Masse dieser Informationen bleibt in

den Maschinen und Feldgeraumlten verbor-

gen etwa der Ohmsche Widerstand eines

Thermoelements vor dem Wandler Doch

viele Informationen sind aus Sicht der Her-

steller der Feldgeraumlte Maschinen und An-

lageninfrastruktur so bedeutend dass sie

an Schnittstellen fuumlr die Uumlberwachung und

Steuerung technischer Prozesse bereitste-

hen (SCADA Supervisory Control and Data

Acquisition) Durch die immer groumlszligere Ver-

breitung von OPC-faumlhigen Maschinen und

Automatisierungsgeraumlten wird SCADA zu-

nehmend unabhaumlngig von den groszligen

Herstellern und erfasst immer groumlszligere Teile

der Herstellungsprozesse in

den Betrieben OPC (Object

Linking and Embedding for

Process Control) wird dort

eingesetzt wo Feldgeraumlte

und Maschinen verschiede-

ner Hersteller ein gemein-

sames fl exibles Netzwerk

bilden

Uumlber OPC hat auch eine

Traceability-Loumlsung Zugriff

auf viele Information aus

der Automatisierungsebe-

ne Aus diesem umfang-

reichen Angebot kann ein

Betrieb die nach seiner Ein-

schaumltzung relevanten Infor-

mationen fuumlr die kuumlnftige

Suche nach unbekannten

Fehlerquellen auswaumlhlen

erfassen bewerten ver-

dichten und bei Bedarf gezielt bereitstel-

len Ein bekannter Automobilzulieferer

hat in seinen Werken in Frankreich in der

Tschechischen Republik in Mexiko und

in China bereits eine Traceability-Loumlsung

die uumlber die Qualitaumlts- und Produktions-

daten hinaus fuumlr jedes Teil von jedem

durchlaufenen Bearbeitungszentrum die

eingestellten Prozessparameter die ein-

gesetzten Werkzeuge die gemessenen

Maschinenzustaumlnde und die Ruumlckmel-

dungen der Steuerprogramme erfasst

Die Kundenreklamation ist nicht nur An-

sporn sie ist auch eine unverzichtbare

Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbes-

serungsprozess der Betriebe Denn Re-

klamationen praumlzisieren die Spezifi katio-

nen und verbessern die statistischen

Modelle Gibt eine Reklamation den Hin-

weis auf einen bisher unbekannten Feh-

ler dann rekonstruiert die Traceability-

Loumlsung ausgehend von der

Seriennummer den Produktionszeit-

punkt den vereinzelten Teilestamm und

die Produktionsstrecke Zur Kontrolle

werden fuumlr diese Produktionsstrecke alle

vorhandenen Qualitaumlts- Produktions-

und Auftragsdaten aus dem Datenbe-

stand zusammengefuumlhrt und fuumlr die Feh-

lersuche bereitgestellt Von besonderem

Interesse ist dabei der Soll-Ist-Vergleich

der vollstaumlndigen Plandaten Produkti-

onslenkungsplan Prozessplan Steue-

rungsprogramme und Steuerungspara-

meter So kann ein menschliches

Versagen fruumlhzeitig ausgeschlossen wer-

den Fuumlr die eigentliche Fehlersuche wer-

den dann die Plandaten den Ruumlckmel-

dungen der Feldgeraumlte Maschinen und

Leitrechner gegenuumlbergestellt Werden

neue Fehlerquellen erkannt dann erwei-

tert der Betrieb die FMEA und optimiert

die Fertigungsprozesse und Pruumlfplaumlne

Auf diesem Weg verbessert eine Tracea-

bility-Loumlsung die Fehlersuche und er-

moumlglicht eine Chargenbestimmung in

bisher unerreichter Schaumlrfe Praumlzision

und Geschwindigkeit bw

KENNZIFFER DEM22663

Uumlber OPC hat eine Traceability-Loumlsung einen standardisierten Zugriff auf viele Informationen

aus der Automatisierungsebene OPC (Object Linking and Embedding for Process Control) wird

dort eingesetzt wo Feldgeraumlte und Maschinen verschiedener Hersteller ein gemeinsames fl e-

xibles Netzwerk bilden Bilder Pickert amp Partner

Die Kundenreklamation ist nicht nur Ansporn sie ist auch eine unver-

zichtbare Leistung fuumlr den kontinuierlichen Verbesserungsprozess

der Betriebe Denn Reklamationen praumlzisieren die Spezifi kationen

verbessern die statistischen Modelle und geben Hinweise auf bisher

unbekannte Fehler

2 2 0 1 114

DIE HERSTELLENDE Industrie gehoumlrt tra-

ditionell nicht zu den Bereichen in der sich

technische und technologische Neuerun-

gen besonders schnell durchsetzen erst

recht nicht wenn diese Neuerungen den

Weg uumlber die Unterhaltungsindustrie und

den privaten Bereich genommen haben

Zu groszlig ist die Sorge um die Sicherheit der

Produktion selbst und der kritischen Daten

die im Herstellprozess eine wichtige Rol-

le spielen So ist es auch heute noch keine

Seltenheit dass man in Produktionsunter-

nehmen eine strikte Trennung von Offi ce-

Anwendungen und Systemen zur Prozess-

und Produktionsfuumlhrung anwendet

Waumlhrend in den Verwaltungen die meis-

ten Geschaumlftsprozesse zumindest IT-ge-

stuumltzt ablaufen und Systeme etabliert sind

mit denen diese Prozesse abgebildet wer-

den werden in den allermeisten Produkti-

onsstaumltten viele relevante Ablaumlufe nach wie

vor manuell und ohne durchgaumlngige Hilfe

von IT-Systemen abgewickelt

Manuelle Geschaumlftsprozesse

Klassische ERP-Systeme unterstuumltzen die

kommerziellen Geschaumlftsprozesse und de-

fi nieren produktionsrelevante Informatio-

nen wie Auftraumlge Rezepte und Arbeitsab-

laumlufe fuumlr die Durchsetzung der Produktion

Haumlufi g werden diese Informationen in Pa-

pierform an die Abteilungen weitergege-

ben die fuumlr die Produktion verantwortlich

sind Die Arbeitspapiere enthalten alle fuumlr

die Bearbeitung notwendigen Daten und

Ablaumlufe Die Arbeitsvorbereitung plant

dann ndash oft nicht adaumlquat IT-gestuumltzt ndash die

Vorgaben fuumlr die Mitarbeiter in den Anla-

gen ein

Diese erhalten bdquoLaufpapiereldquo mit denen

Schritt fuumlr Schritt die manuellen Produk-

tionsschritte abgearbeitet werden Dabei

muumlssen die Mitarbeiter an unterschiedli-

chen Systemen Parameter Sollwerte und

andere Daten eingeben die als Vorgabe

auf dem Papier notiert sind Dazu kommen

Ruumlckmeldungen die auf Visualisierungs-

systemen dargestellt und zu bestimmten

Zeiten auf dem bdquoLaufzettelldquo protokolliert

werden muumlssen Nachdem ein Laufzettel

vollstaumlndig ausgefuumlllt ist gelangt er ndash meis-

tens deutlich verzoumlgert zur Produktion

ndash wieder zu den Bearbeitern die das Ge-

schaumlftssystem mit den Daten fuumlttern

Auch die regelmaumlszligige Wartung und In-

standhaltung der Anlagen und Maschinen

ist ein kritischer Faktor Oft ist eine moumlg-

lichst hohe Gesamtanlagenverfuumlgbarkeit

(OEE) ein wesentliches Geschaumlftsziel eines

Produzenten Um dieses Ziel sicherzustel-

len werden tagtaumlglich Wartungsaktivitaumlten

geplant und durchgefuumlhrt Neben automa-

tisierten Wartungsaktivitaumlten sind in einem

Produktionsbetrieb in aller Regel eine Rei-

he von Pruumlfungen und Instandhaltungs-

maszlignahmen manuell durchzufuumlhren Hier

gilt in gleicher Weise die vorgenannte Pro-

blematik der Medienbruumlche Waumlhrend im

Businesssystem oder im Wartungsma-

nagementsystem alle Aktivitaumlten geplant

und ruumlckgemeldet werden koumlnnen sind

die Instandhalter meist mit Papier und Blei-

stift auf dem Weg durch die Produktions-

anlagen Neben den Fehlermoumlglichkeiten

durch Mehrfacheingaben und Ablesefeh-

ler kann bei dieser Form der Bearbeitung

keine verlaumlssliche Ruumlckverfolgung der Tauml-

tigkeiten stattfi nden Die verspaumlteten und

teilweise fehlerhaften Buchungen fuumlhren

so zwangslaumlufi g zu Qualitaumltsproblemen

Falschinterpretationen der Lagerbestaumlnde

oder fehlenden Ersatzteilen Der gesamte

Produktionsablauf wird beeintraumlchtigt und

hohe Kosten fuumlr Lagerhaltung und Produk-

tionsausfaumllle verursacht

Medienbruumlche vermeiden

Dabei sind es einfache Veraumlnderungen

die in einer Produktionsanlage zu besserer

Qualitaumlt und Auslastung beitragen koumlnnen

Mit einem mobilen Workfl owmanagement-

system ndash mit heutiger Technik auf einem

industrietauglichen Handheld genauso

lauff aumlhig wie auf einem guumlnstigen Smart-

phone oder einem modernen Tablet ndash las-

sen sich nahezu alle denkbaren manuellen

Geschaumlftsprozesse IT-gesteuert und ohne

In die Produktion mit Mobile Apps Noch vor nicht allzulanger Zeit wurden sie von vielen Managern in der Geschaumlftswelt als Spielzeug abgetan Heu-

te sind Smartphones und Apps schon laumlngst nicht mehr aus der Geschaumlftswelt wegzudenken Welcher Manager

geht noch auf Reisen ohne staumlndig uumlber E-Mail auf dem Laufenden zu sein Wer nutzt nicht die allgegenwaumlrtigen

kleinen Helfer fuumlr die Kommunikation mit dem eigenen Unternehmen Geschaumlftspartnern und Kunden Keine

Frage die mobile Revolution ist in vollem Gange und sie haumllt auch Einzug in die Produktionsindustrie

V O N M I C H A E L F A T U M

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

Administrations-

anwendung Die

Konfi guration

der manuellen

Arbeitsablaumlufe

erfolgt menuuml-

gefuumlhrt in der

Administrations-

anwendung

2 2 0 1 1 15

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

M e d i e n b r uuml c h e

bearbeiten Vor-

gabedaten und

A r b e i t s a b l auml u f e

werden direkt aus

dem Business-

system oder dem

Produktionsma-

nagementsystem an das Mobilgeraumlt uumlber-

tragen sinnvollerweise zusammen mit

zusaumltzlichen qualitaumlts- oder sicherheits-

verbessernden Aktivitaumlten die direkt in die

Geschaumlftsprozesse eingebunden werden

Damit laumlsst sich etwa auszuschlieszligen dass

ein Instandhalter seine Aufgaben am fal-

schen Geraumlt ausfuumlhrt weil uumlber das Mobil-

geraumlt mittels RFID- oder Barcodescan Fo-

toerkennung oder Lokalisierung vor jedem

Arbeitsgang automatisch gepruumlft werden

kann ob sich der Benutzer am richtigen

Ort befi ndet Und natuumlrlich kann der Be-

arbeiter zu jedem Arbeitsgang zusaumltzliche

Informationen wie Bedienungsanleitung

oder Montagehinweise erhalten um die

Arbeit qualitativ hochwertiger ausfuumlhren

zu koumlnnen Ruumlckmeldungen von Taumltigkei-

ten Materialien usw koumlnnen uumlber die Tas-

tatur des Mobilgeraumltes oder durch andere

Hilfsmittel etwa einem geraumlteinklusiven

Barcodescanner erfasst werden

Online-und Offl ine-Verbindung

Befi ndet sich der Benutzer des Mobilgerauml-

tes in einem durch das jeweilige Netz ab-

gedeckten Bereich (zum Beispiel WLAN

UMTS EDGE LAN usw) so kann er zusaumltz-

liche Informationen uumlber den Status des

Geraumltes Trends und Parameter zur Bear-

beitungszeit aus dem Onlinesystem (etwa

direkt aus einem Prozessrechner) auf dem

Mobilgeraumlt zur Anzeige bringen Viele Be-

reiche in Produktionsanlagen sind jedoch

nicht an das Onlinenetz angebunden weil

es sich um besonders gesicherte Bereiche

explosionsgeschuumltzte Zonen oder weitlaumlu-

fi ge Areale handelt Damit auch in diesen

Bereichen Mobilgeraumlte zum Einsatz kom-

men koumlnnen muumlssen diese uumlber eine eige-

ne Datenbank verfuumlgen uumlber die waumlhrend

des Offl ineaufenthaltes alle Daten zwi-

schengespeichert werden Sobald der Be-

nutzer wieder in einen netzabgedeckten

Bereich kommt muss eine automatische

oder benutzerinitiierte Datenreplikation

zur zentralen Datenbank erfolgen

Kennzahlen ndash immer und uumlberall

Manager von Produktionsanlagen benouml-

tigen Kennzahlen um ihre Produktion

verlaumlsslich zu betreiben So muumlssen sie

staumlndig uumlber die Auslastung und Verfuumlg-

barkeit der Anlagen informiert sein um

bei Engpaumlssen sofort zu einer Entschei-

dung faumlhig zu sein Durch Echtzeitanbin-

dung an die Produktionsanlagen kann

jederzeit an jedem Ort und unverzuumlglich

nach dem Eintreten eines Ereignisses re-

agiert werden Das schaff t Vertrauen und

Sicherheit fuumlr die Produktion

Mobility in der Produktion

Das Gieszligener Softwareunternehmen ad-

venco Consulting GmbH ist Full-Service-

Dienstleister im Bereich Manufacturing

IT und unterstuumltzt mit seinen Produkten

und Dienstleistungen die Kunden dabei

ihre Produktionsprozesse zu verbessern

und leistungsfaumlhiger zu machen Eine we-

sentliche Rolle spielen dabei die hier bei-

spielhaft genannten Komponenten key-

2operate und key2value um manuelle

Aktivitaumlten in der Produktion zu automa-

tisieren Dabei versorgt die Business-App

bdquokey2valueldquo Entscheider ortsunabhaumlngig

mit allen wichtigen Informationen und

Kennzahlen der Produktion

Durch eine Reihe repraumlsentierender Dar-

stellungen auf dem Mobilgeraumlt koumlnnen kri-

tische Kennzahlen Alarme Tachometeran-

zeigen usw in Echtzeit angezeigt und bei

Auff aumllligkeiten beispielsweise Trends ver-

glichen werden Um ein komplettes Bild

uumlber den Zustand der Produktion zu er-

halten greift das System direkt auf ein Ma-

nufacturing-Intelligence-System uumlber ein

bdquoUnifi ed Production Modelldquo zu Damit sind

alle Daten und Werte abrufbar die im Busi-

ness-Intelligence-System (BI EMI) bereits

angelegt und berechnet wurden Die ein-

fache Konfi guration direkt auf dem Mobil-

geraumlt erlaubt Ad-hoc-Dashboards um auch

Informationen in Relation zu sehen fuumlr die

keine vorkonfi gurierten Reports vorliegen

Mit der App key2operate koumlnnen nahezu

beliebige manuelle Geschaumlftsprozesse erstellt

und mit industrietauglichen mobilen Geraumlten

wie Handhelds mit Barcode- oder RFID-Scan-

ner Tablets Smartphones usw automatisiert

werden Der Ersteller der Ablaumlufe hat die Moumlg-

lichkeit manuelle Aktivitaumlten auf einfache Wei-

se als Workflow vorzugeben Zunaumlchst defi-

niert er die Datenbankstruktur und eliminiert

damit von vorneherein komplexe Schnittstel-

lendefinitionen Im zweiten Schritt legt der

Designer fest auf welche Weise dem spaumlteren

Benutzer die Daten auf dem Bildschirm visu-

alisiert werden und wie der Workflow-Ablauf

zu bedienen ist Zum Schluss wird der Ablauf

durch die Sequenzierung der Menuumls festge-

legt So kann ohne IT-Kenntnisse eine unbe-

grenzte Anzahl von Workflows erzeugt und

angepasst werden

Die grafi sch erstellten Arbeitsablaumlufe

werden gemeinsam mit der passenden

Grafi kdarstellung auf die Mobilgeraumlte gela-

den und als digitale Arbeitsanweisungen

uumlbergeben Gleichzeitig koumlnnen Anleitun-

gen Fotos oder Dokumentationen zu den

Ablaumlufen hinzugefuumlgt werden um Aufga-

ben gezielt zu erlaumlutern und fuumlr eine fehler-

freie Bearbeitung zu sorgen Uumlber manuelle

Eingabe Scannen von Barcodes oder RFID-

Tags werden Anlagen und Geraumlte identifi -

ziert und Ruumlckmeldungen zum Abarbei-

tungsstatus erfasst Gegebenenfalls koumlnnen

wichtige Parameter waumlhrend des Arbeits-

ablaufes direkt visualisiert und uumlberwacht

werden Uumlber einen Task Scheduler koumlnnen

die Arbeitsablaumlufe geplant werden um sie

auf dem richtigen Endgeraumlt online oder off -

line abarbeiten zu lassen Durch die Einbin-

dung der manuellen Prozesse in die IT-Um-

gebung werden die Aktivitaumlten verlaumlsslicher

und nachvollziehbar Sie koumlnnen geplant

und uumlberwacht werden und verbessern die

Arbeits-und Produktionsqualitaumlt bw

KENNZIFFER DEM22665

Maskeneditor Die Visualisierungsoberfl aumlche der Mo-

bilgeraumlte kann mit dem Maskeneditor frei zusammen-

gestellt werden Bilder advenco Consulting

iPhone Selbst zu-

sammengestell-

te Dashboards fuumlr

iPhone und iPad

key2operate

Client Indus-

trietaugliche

Menuumldarstel-

lung fuumlr Mo-

bilgeraumlte

2 2 0 1 116

M I T S E I N E N Freunden weltweit rund

um die Uhr zu kommunizieren Videos

und Fotos auszutauschen oder sich per

Smartphone-App aktuell uumlber Fuszligball-

Zwischenspielstaumlnde zu informieren

stellt fuumlr die iPhoneiPad-Generation

keine groszlige Herausforderung dar Die

Leichtigkeit der Informationsbeschaf-

fung gepaart mit Lifestyle-Anspruumlchen

entspricht der heutigen Normalitaumlt eine

Normalitaumlt die das private Leben be-

herrscht allerdings in der industriellen

Umgebung noch Platz fuumlr Innovationen

bietet Dass auch Produktionsunterneh-

men von der Leichtigkeit der Informati-

onsbeschaff ung profi tieren koumlnnen ist

unbestritten Langfristiges Planen und

Beobachten von Marktentwicklungen

sind oftmals nicht mehr moumlglich Unter-

nehmensrelevante Entscheidungen muumls-

sen kurzfristig getroff en werden Damit

Entscheidungsgrundlagen auch dann

zur Verfuumlgung stehen wenn man sie be-

noumltigt ist der ortunabhaumlngige Zugriff auf

aktuelle Produktionskennzahlen oder

Kennzahlenanalysen unumgaumlnglich Der

Informationszugriff sollte sich einfach

mobil und fl exibel gestalten Der Einsatz

moderner Hardware hohe Performance

und absolute Zugriff sicherheit sind wei-

tere Anforderungen an ein intelligentes

Informationssystem

Aus den Daten die

richtigen Schluumlsse ziehen

Business-Intelligence-Softwaresysteme

kurz BI-Systeme unterstuumltzen die logische

und physische Konsolidierung inhomoge-

ner Datenquellen Das heiszligt Informationen

werden erfasst logisch verknuumlpft und auf-

bereitet Schlussendlich liefern BI-Systeme

die gewuumlnschten Entscheidungsgrundla-

gen fuumlr die Entscheidungstraumlger BI-Syste-

me bedienen sich der Daten bereits eta-

blierter Unternehmenssoftwareloumlsungen

So bieten ERP- (Enterprise-Resource-Plan-

ning-) oder MES-(Manufacturing-Executi-

on-) Systeme eine operative Datengrund-

lage zur Ermittlung von Kennzahlen oder

zum Erstellen von Analyse-Charts

Der Erfolg von Business Intelli-

gence liegt in der technischen

Umsetzung

Nur eine technisch saubere Loumlsung die in

der Anwendung auch Spaszlig macht wird

zum gewuumlnschten Erfolg fuumlhren Beschaumlf-

Mobiler Zugriff auf aktuelle Produktionsdaten

Business Intelligence uumlberwindet die organisatorische Grenze von der Geschaumlftsebene

in den Shopfloor Meister und Produktionsleiter koumlnnen bei Meetings direkt auf aktuelle

Kennzahlen und Analyse-Charts aus der Produktion zuruumlckgreifen Ausgedruckte Excel-

Tabellen oder handschriftliche Journalbuumlcher gehoumlren der Vergangenheit an

V O N I N G C H R I S T I A N E R L I N G E R

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

Business Intelligence nach dem Selbstbedienungsprinzip liegt im Trend Einfach und fl exibel

Charts zusammenstellen und aktuelle Auswertungen visualisieren

Mit einer mobilen Anwen-

dung lassen sich ortsun-

abhaumlngig und in Echtzeit

Kennzahlen Analysen und

Prozesszustaumlnde abrufen

2 2 0 1 1 17

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

tigt man sich mit Unternehmensdaten

wird man schnell erkennen koumlnnen dass

sehr groszlige Datenmengen und eine hohe

Abhaumlngigkeitskomplexitaumlt zutage treten

werden Performance ist daher der Schluumls-

sel zum Erfolg In-Memory-Technologien

bieten heute die entsprechenden Moumlg-

lichkeiten hoch-performante Datenzugrif-

fe zu realisieren Dabei werden Informati-

onen aus Datenbanken nicht mehr von

der Festplatte gelesen sondern in einem

Arbeitsspeicher vorgehalten Antwortzei-

ten unter einer Sekunde sind so realisier-

bar Analyse-Ergebnisse und Kennzahlen

lassen sich in Echtzeit berechnen und vi-

sualisieren Mobile Anwendungen spielen

dabei eine wichtige Rolle Bei kritischen

Unternehmensdaten wird allerdings die

Sicherheit nach wie vor im Vordergrund

stehen Denn was passiert mit den Daten

aus dem Arbeitsspeicher bei einem Ser-

ver-Crash Wie weit sind die technischen

Loumlsungen fortgeschritten um in einer

ausschlieszliglichen In-Memory-Anwendung

beim Crash keine Daten zu verlieren Fra-

gen die durchaus berechtigt sind und in

der Fachwelt sehr diff erenziert diskutiert

werden Oftmals sind Marketingsansaumltze

der groszligen Hersteller ausschlaggebend

fuumlr geaumluszligerte Meinungen

Der Industrieanwender wird die

Richtung vorgeben

Schlussendlich wird der Kunde ent-

scheiden wie er seine Datenverarbei-

tung kuumlnftig erledigen moumlchte Fakt ist

dass hohe Anspruumlche an Bedienkomfort

und Datensicherheit gestellt werden In

Fachkreisen wird daher haumlufi ger daruumlber

gesprochen warum nicht beide Tech-

nologien In-Memory und klassisches

Datawarehousing in Kombination zum

Einsatz kommen koumlnnen So genannte

hybride Technologien zeichnen sich ab

Dabei werden die Daten weiterhin in re-

lationalen Datenbanken geschrieben die

Zugriff sdaten allerdings im Cache vorge-

halten Somit werden die Zugriff e auf die

Datenbank verhindert aber die Informa-

tionen trotzdem in die Datenbank ge-

schrieben Enorm verkuumlrzte Zugriff szei-

ten ohne dabei die Datensicherheit aus

dem Auge zu verlieren sind so moumlglich

Moderne Softwarehaumluser stellen

sich der Herausforderung

Agilitaumlt ist eine Eigenschaft die die Zu-

kunft der Produktionsunternehmen in Eu-

ropa mit beeinfl ussen wird Dafuumlr ist eine

entsprechende Softwareunterstuumltzung

notwendig Business Intelligence ist heute

bei vielen Unternehmens-Softwareloumlsun-

gen ein Thema So auch im klassischen

Fertigungsbereich wo BI-Loumlsungen in Ver-

bindung mit einem MES-System zum Ein-

satz kommen sollten Das stellt die MES-

Anbieter vor eine groszlige Herausforderung

die Einsatz und Entwicklungs-Know-how

verlangen

Die PROXIA Soft-

ware AG ein junges

bayrisches Soft-

wareunternehmen

hat sich dieser Aufga-

benstellung gewid-

met Dieses Unterneh-

men kann heute seine

Kunden mit einem

MES-Softwaresystem

und einer BI-Loumlsung

mit zukunftstraumlchtiger

Softwaretechnologie

ausstatten Die Modu-

le KPIweb und DASH

web bilden neben den

klassischen MES-Mo-

dulen MDEBDE Leit-

standFeinplanung

PEPPersonaleinsatz-

planung usw die Busi-

ness-Intelligence-An-

wendung fuumlr die

Produktion Diese BI-

Module sind mit hybri-

der Datenverarbei-

t u n g s t e c h n o l o g i e

ausgestattet und koumln-

nen als Mobile-An-

wendung zum Einsatz

kommen Anspruumlche zu kanalisieren und

daraus die beste Loumlsung zu entwickeln

steht im Vordergrund der PROXIA-Ent-

wicklungsabteilung r t

Christian Erlinger ist bei der PROXIA Software

AG fuumlr das Produktmarketing zustaumlndig

KENNZIFFER DEM22714

PROJEKT [erfolg]Wojtek Czyz ist einer der besten deutschenLeichtathleten im Behindertensport Gemeinsammit proALPHA wird der mehrfache Weltmeister und Paralympics-Sieger bei seinem PROJEKT London 2012 [erfolge] feiern

Anspruch von proALPHA ist es jedes PROJEKT im Sinne unserer Kunden zum [erfolg] zu fuumlhren Unsere innovativen Technologien und Service-leistungen werden bereits heute von mehr als 1700 zufriedenen Kunden weltweit eingesetzt

wwwproalphadeDie ERP-Loumlsung fuumlr den Mittelstand

Alle PROXIA-Web-Applikationen werden auf Basis des Browser-Plug-ins Microsoft Silverlight

programmiert Microsoft Silverlight hat sich als ideale Plattform fuumlr komplexe Geschaumlftsan-

wendungen im Internet etabliert

2 2 0 1 118

DAS ERREICHEN der Unternehmensziele

einer leistungsfaumlhigen Fabrik ist heute ab-

haumlngig von schnellen Reaktionszeiten und

kurzen zuverlaumlssigen Prozessketten sowie

einer entsprechenden Qualitaumltssicherung

Insbesondere im Umfeld der SMT (Surface-

Mount-Technology-) Fertigungslinien hat

Praumlzision houmlchste Prioritaumlt Hier muss ge-

waumlhrleistet sein dass die Elektroniken va-

riantenkonform produziert werden keine

fehlerhaften Materialchargen verbaut und

eine durchgaumlngige Materialchargendoku-

mentation gewaumlhrleistet ist Aus diesem

Grund setzen immer mehr Elektronikpro-

duzenten Manufacturing-Execution-Syste-

me (MES) ein um unter anderem Produkte

durchgaumlngig in Echtzeit ruumlckverfolgen zu

koumlnnen

Mittels der durch das MES dokumentier-

ten Erfassung aller fertigungsrelevanten

Daten koumlnnen Auff aumllligkeiten erkannt und

analysiert Prozessparameter geaumlndert

und Abstellmaszlignahmen eingeleitet wer-

den Durch die anschlieszligende Analyse der

Ergebnisse laumlsst sich die Wirkung des Ver-

besserungsprozesses uumlberpruumlfen Die Pro-

zessguumlte kann auf diese Weise optimiert

und die Produktion fehlerhafter Produkte

verhindert werden

Dabei sollte das Manufacturing-Executi-

on-System jedoch nicht nur umfangreiche

und luumlckenlose Informationen sammeln

sondern bereits waumlhrend des Fertigungs-

prozesses fehlerhafte Prozessschritte und

unzulaumlssige Komponenten detektieren

Durch das Prinzip der bdquoVorsorge anstatt

Nachsorgeldquo sind kurze Reaktionszeiten

moumlglich und Fehler koumlnnen bereits im

Keim erstickt werden was eine hohe Quali-

taumlt bei gleichzeitiger Minimierung der Feh-

lerrate und Steigerung der Produktivitaumlt

erzielt

Fehlern auf der Spur

Moumlglich wird die Umsetzung der Optimie-

rungszielsetzungen durch Loumlsungen wie

die Java-EE-basierte iTACMESSuite 7 die

umfangreiche Ruumlckverfolgbarkeits- und

Prozessverriegelungs-

funktionalitaumlten besitzt

Die Loumlsung uumlbernimmt

die komplette Dokumen-

tation und Analyse der

Produkt- und Prozess-

daten aus der laufenden

Produktion und traumlgt

somit zur Einhaltung

der hohen Traceability-

Anforderungen in der

Elektronikindustrie bei

Technisch realisiert wird

dieser Vorgang durch

standardisierte Schnitt-

stellen zu verschiedenen

ERP- und PLM-Syste-

men Uumlber diese wer-

den Stammdaten (wie

etwa Materialstammda-

ten Stuumlcklisten usw) und Bewegungsda-

ten (Materialchargen Fertigungsauftraumlge

Auftragsruumlckmeldungen von Mengen und

Materialverbraumluchen) uumlbernommen und

wieder an das ERP zuruumlckgemeldet Fuumlr je-

des (Halb-)Erzeugnis laumlsst sich so nachvoll-

ziehen welche Prozessschritte wie Pasten-

druck SMD-Bestuumlckung Refl owloumlten AOI

usw zu welchem Zeitpunkt und unter wel-

chen Bedingungen durchlaufen wurden

Die Erfassung aller relevanten Betriebs-

daten erfolgt uumlber eine bidirektionale An-

lagenintegration Diese Informationen

koumlnnen in Echtzeit ausgewertet und ana-

lysiert werden So lassen sich Produktions-

mengen StoumlrgruumlndeAusfallzeiten und

Bauelement-Abwuumlrfe uumlberpruumlfen und op-

timieren

Die BE-Abrufdaten (Bauelemente) wer-

den dabei automatisiert ausgelesen verifi -

ziert und abgespeichert sowie in zeitnahen

Ruumlckmeldeprozessen an das ERP-System

zuruumlckgegeben Durch die automatisch er-

fassten BDE-Daten (Stuumlckzahlen und Takt-

zeiten) ermoumlglicht das MES eine objektive

Analyse der Nutzungsgrade ohne manuel-

le Eingabe so dass ein einfacher Abgleich

zwischen Soll- und Ist-Zustand erfolgen

kann Die Dokumentation des Ist-Zustan-

des erhoumlht dabei die Transparenz fuumlr alle

Beteiligten

Im Ernstfall Prozessverriegelung

Die meisten Manufacturing-Execution-

Systeme ermoumlglichen die einfache passive

Ruumlckverfolgbarkeit Wenige Loumlsungen wie

die iTACMESSuite 7 verfuumlgen uumlber eine

Middleware-Technologie um eine aktive

Traceability mit entsprechenden Prozess-

verriegelungsmechanismen zu unterstuumlt-

zen Die Prozessverriegelung wird mittler-

weile in einem Groszligteil der verschiedenen

Traceability-Anforderungen von VW BMW

Daimler usw gefordert Dieser Vorgang

SMT-Prozesse im Griff Die Oberflaumlchenmontage von elektronischen Bauelementen auf die Leiterplatte (SMT-Bestuumlckung) erfordert

Praumlzision und Fehlerfreiheit vom ersten bis zum letzten Prozessschritt Mittels Manufacturing-Execution-Syste-

men (MES) koumlnnen Produktionsprozesse gesteuert kontrolliert und verbessert werden Die iTACMESSuite 7

bietet dazu eine standardisierte Anbindung an die SMT-Anlagen von Assembleon Fuji ASM und Panasonic

V O N M I C H A E L F I S C H E R

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

SMT-Produktion bei RAFI

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

uumlberpruumlft die Produkte in jedem einzelnen

Prozessschritt bewertet sie mit den Krite-

rien bdquoGutldquo bdquoNacharbeitldquo oder bdquoAusschussldquo

und uumlbernimmt die Verifi kation gegen die

Produktstuumlckliste Anschlieszligend fuumlhrt das

System sie gegebenenfalls einem defi nier-

ten Reparatur-Ablauf zu

In jeder Produktionsstufe wird dabei

gepruumlft ob die vorgegebenen Kompo-

nenten sowie Bauteile verbaut und die

festgelegten Prozessparameter fuumlr die

Produktion eingehalten wurden Treten

an irgendeiner Stelle Fehler auf so wird

die entsprechende Baugruppe nicht

weiter verarbeitet sondern durchlaumluft

einen zuvor defi nierten Eskalationsweg

Es erfolgt dann eine Analyse-Reparatur-

Nachpruumlfung oder die vollstaumlndige Aus-

schleusung der Baugruppe

SMT-Anlagen einfach anbinden

Um eine nahtlose Einbindung der MES-

Loumlsung mit all ihren Funktionalitaumlten in

die SMT-Fertigungsumgebung zu ermoumlg-

lichen hat iTAC basierend auf seinem

API-Service anlagenspezifi sche Standard-

schnittstellen zu den SMT-Anlagen von

Assembleon Fuji ASM und Panasonic in-

tegriert So lassen sich die Systeme der ver-

schiedenen Anbieter auf einfache Weise

anbinden ndash von Labeling-Systemen uumlber

Siebdruckautomaten bis hin zu den nach-

folgenden AOI-Pruumlfsystemen Damit wird

die standardisierte und skalierbare Integ-

ration unterschiedlicher Maschinentypen

und Hersteller entsprechend der jeweili-

gen Anforderungen sichergestellt

bdquoWir sind der einzige MES-Hersteller der

seinen Kunden Plug amp Play-Schnittstellen

zu den vier SMT-Equipmenttypen anbie-

tet Der Markt der Manufacturing-Execu-

tion-System-Anbieter ist zwar umfassend

jedoch unterscheiden sich die Produkte

ndash bedingt durch die jeweilige Historie ndash in

ihrem Loumlsungsansatz sowie im Funktions-

umfang teilweise erheblich In den High-

Volume-Fabriken unserer Kunden haben

wir bis zu zwanzig SMT-Anlagen verschie-

dener Anlagenhersteller integriert Dies

zeigt dass die Nachfrage hier entspre-

chend hoch istldquo erklaumlrt Martin Heinz Vice

President Operations bei iTAC

Auf Nummer sicher Compliance

Fuumlr alle fertigungsnahen Betriebe spielt

beim Einsatz eines Manufacturing-Executi-

on-Systems immer das Thema Compliance

und insbesondere im Automotive-Bereich

die Normierungen eine groszlige Rolle Denn

die Einhaltung von Standards Regulierun-

gen und Richtlinien sind fuumlr Hersteller un-

abdingbar um im Elektronikzulieferer-

Markt zu bestehen Das MES unterstuumltzt

die Umsetzung der Vorschriften ndash bei-

spielsweise muumlssen in verschiedenen

Branchen saumlmtliche Produktions- und Ver-

sandstufen ruumlckverfolgbar sein Die Um-

setzung der Vorgaben schaff t Nachhaltig-

keit und hohe QualitaumltbdquoEine SMT-Anlage

die nicht die Compliance-Anforderungen

erfuumlllt kann im Markt nicht bestehen Un-

ternehmen die sich nach wichtigen Nor-

men richten erzielen auf Dauer einen Wis-

sens- und Wettbewerbsvorsprung Die

Richtlinien dienen der Qualitaumlts sicherung

dem Schutz der Gesellschaft und tragen

zur Verstaumlndigung beildquo erklaumlrt Dieter Meu-

ser Technologievorstand der iTAC Soft-

ware AG und ergaumlnzt bdquoEin Manufacturing-

Execution-System kann einen wesentlichen

Beitrag leisten um Normen besser einhal-

ten zu koumlnnenldquo bw

KENNZIFFER DEM22664

Die Welt der Metallbearbeitung

The world of metalworking

INFOVDW ndash Generalkommissariat EMO Hannover 2011Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken eVCorneliusstrasse 4 60325 Frankfurt am Main GERMANYTel +49 69 756081-0 Fax +49 69 756081-74emovdwde middot wwwemo-hannoverde

Mit der Bahn zur EMO Hannover fuumlr

Hin- und Ruumlckfahrt in der 2 Klasse ab allen innerdeutschen

Bahnhoumlfen Das Angebot ist guumlltig vom 170911 ndash 260911

und buchbar uumlber Tel +49 (0)1805 000 689 (014 EuroMin)

oder wwwemo-hannoverde

99 EUR inkl Tages-Eintrittskarte

2 2 0 1 120

I N D E R betrieblichen Praxis wird der

durchgaumlngigen methodischen Unter-

stuumltzung von Fabrikplanung und an-

schlieszligender Inbetriebnahme Anlauf

und auch laufendem Betrieb von Produk-

tionsanlagen besondere Aufmerksamkeit

geschenkt da in diesen Phasen noch Ver-

besserungspotenziale ausgeschoumlpft wer-

den koumlnnen beispielsweise durch eine

durchgaumlngige Engineering-Kette ohne

manuelle Datenuumlbertragungen Dieser

durchgaumlngige Engineering-Prozess von

der Fabrikplanung bis in den realen Be-

trieb ist das erste Hauptziel des digita-

len Fabrikbetriebs Das zweite Hauptziel

liegt darin das aus der Entwicklung von

Produkten bekannte Dilemma zwischen

Kostenfestlegung und Kostenbeeinfl us-

sung (Bild 1) anzugehen indem in den

fruumlhen Phasen in denen die Herstellkos-

ten des Produkts und laufenden Kosten

der Produktion beeinfl usst und festge-

legt werden die Sicherheit erhoumlht wird

dass Planungsergebnisse der spaumlteren

Realitaumlt moumlglichst nahe kommen

Defi nition

Grundsaumltzlich muss ein Fabrikbetrieb

der im Rechner abgebildet verifi ziert

Digitaler FabrikbetriebNach der VDI-Richtlinie 4499 ist die digitale Fabrik ein bdquoOberbegriff fuumlr ein umfassendes Netzwerk von digitalen

Modellen Methoden und Werkzeugen ndash unter anderem der Simulation und 3D-Visualisierung ndash die durch ein

durchgaumlngiges Datenmanagement integriert werden Ihr Ziel ist die ganzheitliche Planung Evaluierung und

laufende Verbesserung aller wesentlichen Strukturen Prozesse und Ressourcen der realen Fabrik in Verbindung

mit dem Produktldquo (VDI 4499 Blatt 1 S 3) Diese Definition verdeutlicht dass die digitale Fabrik bis in den realen

Betrieb einer Fabrik hineinreicht allerdings ist in Blatt 1 hauptsaumlchlich beschrieben wie sie Aufgaben der Fa-

brikplanung unterstuumltzt Darum hat eine weitere Arbeitsgruppe des VDI sich die Aufgabe gestellt die Lebens-

phasen des Fabrikbetriebs die zugehoumlrigen Methoden und Werkzeuge sowie den Nutzen ihrer Anwendung zu

beschreiben Ergebnis ist das Blatt 2 der Richtlinie 4499 mit dem Titel bdquoDigitaler Fabrikbetriebldquo Der digitale Fa-

brikbetrieb deckt damit einen Teilumfang der digitalen Fabrik ab

V O N D R O L A F S A U E R U N D M I R I A M S C H L E I P E N

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

2 2 0 1 1 21

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

und verbessert wird die Anforderung

erfuumlllen den realen Betrieb einer Fabrik

so realistisch wie moumlglich darzustellen

vor allem auch was sein Zeitverhalten

betriff t Damit werden beispielsweise

an den digitalen Fabrikbetrieb Echtzeit-

anforderungen gestellt wie sie im rea-

len Betrieb auftreten Daran scheitern

heute noch viele Werkzeuge vor allem

dann wenn mehr als eine einzelne Anla-

ge oder Zelle betrieben werden soll Die

Arbeitsgruppe hat darum die folgende

Defi nition fuumlr digitalen Fabrikbetrieb

gewaumlhlt deren Umsetzung in die Praxis

vermutlich schrittweise etwa aufgrund

leistungsfaumlhigerer Hardware erfolgen

wird

bdquoDer digitale Fabrikbetrieb bezeich-

net die Nutzung und das Zusammen-

wirken von Methoden Modellen und

Werkzeugen der digitalen Fabrik die bei

der Inbetriebnahme einzelner Anlagen

dem Anlauf mehrerer Anlagen und der

Durchfuumlhrung realer Produktionspro-

zesse eingesetzt werden Ziele sind die

Absicherung und Verkuumlrzung des An-

laufs sowie die betriebsbegleitende und

kontinuierliche Verbesserung der Seri-

enproduktion

Dazu wird das dynamische Verhalten

einzelner Produktionsanlagen und kom-

plexer Produktionssysteme und -prozes-

se einschlieszliglich der Informations- und

Steuerungstechnik realitaumltsnah abgebil-

det Virtuelle und reale Komponenten

koumlnnen dabei miteinander gekoppelt

sein Auf Basis eines durchgaumlngigen Da-

tenmanagements nutzt der digitale Fa-

brikbetrieb die Ergebnisse der Produkti-

onsplanung in der digitalen Fabrik und

stellt seinerseits Daten fuumlr operative IT-

Systeme bereit Bei der Nutzung in der

Serienproduktion werden die Model-

le laufend der Realitaumlt angepasstldquo (VDI

4499 Blatt 2 S 2)

Das in der Defi nition als gegeben an-

genommene durchgaumlngige Datenma-

nagement ist in der Praxis bisher nur in

Ansaumltzen anzutreff en da die bdquoWeltenldquo

der Planung und des operativen Be-

triebs und damit auch die sie unterstuumlt-

zenden IT-Systeme nur langsam zusam-

menwachsen Darum arbeiten weitere

Arbeitsgruppen des VDI daran dieses

durchgaumlngige Datenmanagement zu

beschreiben beziehungsweise konkrete

Inhalte der zwischen den bdquoWeltenldquo aus-

zutauschenden Daten zu defi nieren (VDI

4499 Blatt 3 sowie VDI 5600 Blatt 2)

Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs

In dem neuen Blatt 2 der VDI-Richtli-

nie 4499 haben Experten aus Industrie

Dienstleistung Softwarehaumlusern und In-

stituten die Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs und deren Anwendung

auf zwei wesentlichen Anwendungsfel-

dern beschrieben Digitaler Betrieb von

Einzelmaschinen (Werkzeugmaschinen)

und digitaler Betrieb automatisierter

Produktionsanlagen Wichtige Kom-

ponenten des digitalen Fabrikbetriebs

sind beispielsweise die virtuelle Inbe-

triebnahme oder die betriebsbegleiten-

de (Realzeit-) Simulation Am Uumlbergang

aus der Planung in die Inbetriebnahme

und die Serienproduktion wirken vir-

tuelle undoder reale Maschinen und

deren dynamisches Verhalten mit vir-

tuellen undoder realen Anlagensteue-

rungen als Abbild der Logik der Anlagen

zusammen Mit der Verbindung zu uumlber-

lagerten Fertigungsmanagementsyste-

men erlaubt der digitale Fabrikbetrieb

Aussagen uumlber das Gesamtverhalten

von Maschinen und Anlagen vor deren

realem Anlauf

Neben der Defi nition wesentlicher Ge-

sichtspunkte die fuumlr den digitalen Fab-

rikbetrieb von Bedeutung sind werden

moumlgliche Anwendungsgebiete in den

verschiedenen Lebenszyklusphasen ei-

nes Produktionssystems aufgezeigt Ex-

emplarisch fuumlr die Hauptanwendungs-

gebiete werden die Inbetriebnahme

komplexer Fertigungs systeme sowie das

Erzeugen von NC-Bearbeitungs- und

Messprogrammen zum Betrieb von NC-

Werkzeugmaschinen als Teil der Fer-

tigungssysteme erlaumlutert (DENKENA

2009a) Besonderes Augenmerk wird auf

die verwendeten Informations- und Pla-

nungssysteme gelegt

Weiterhin ergeben sich aus dem Ein-

satz dieser Systeme als Teil des digitalen

Fabrikbetriebs neue Moumlglichkeiten fuumlr

ein durchgaumlngiges Datenmanagement

(DEN KENA 2009b) Dieses stellt die Basis

bereit auf der der digitale Fabrikbetrieb

die Ergebnisse aus Planungsphasen der

digitalen Fabrik nutzt und um Daten fuumlr

operative IT-Systeme ergaumlnzt (SCHLEI-

PEN SCHICK SAUER 2008) Somit wer-

den die Modelle der digitalen Fabrik mit

Informationen aus der realen Produktion

gekoppelt und koumlnnen waumlhrend der Se-

rienproduktion weiterverwendet und ak-

tualisiert werden

Einsatz des digitalen Fabrikbe-

triebs in Anwendungsgebieten

der Fertigung

Um den Einsatz sowie die Herausforde-

rungen und Voraussetzungen des digi-

talen Fabrikbetriebs in konkreten An-

wendungsgebieten deutlich zu machen

wurde zwischen den Anwendungsge-

bieten Einzelmaschinen und verkette-

ten Produktionsanlagen unterschieden

Einzelmaschinen zum Beispiel NC-Werk-

zeugmaschinen fokussieren dabei auf

die zu fertigenden Teile waumlhrend bei

automatisierten Fertigungsanlagen die

Bild 1 Kostenfestlegung versus Kostenentstehung (in Anlehnung an EHRLENSPIEL ua

2005 Seite 11)

2 2 0 1 122

Ressourcen der Anlage selbst im Mittel-

punkt der Planung stehen

Die rechnergestuumltzte Fertigungs- und

Prozessplanung umfasst innerhalb des

digitalen Fabrikbetriebs alle rechnerun-

terstuumltzten Taumltigkeiten die erforderlich

sind um fuumlr ein Bauteil Bearbeitungs-

und Messprogramme zur Steuerung ei-

ner NC-Werkzeugmaschine zu erstellen

und in Betrieb zu nehmen

Die Bauteile durchlaufen dabei die

Funktionsbereiche Konstruktion Arbeits-

vorbereitung und Fertigung

NC-Werkzeugmaschinen koumlnnen Teil

einer automatisierten Produktionsanla-

ge sein etwa wenn mehrere Werkzeug-

maschinen durch ein automatisiertes

Materialfl usssystem verkettet sind Bei

automatisierten Produktionsanlagen

spielen das Datenmanagement und die

Modellierung der einzelnen Anlagen-

komponenten eine zentrale Rolle Im Sin-

ne eines digitalen Fabrikbetriebs ist es

erforderlich dass disziplinuumlbergreifend

gearbeitet und modelliert wird Kom-

ponenten werden daher in mechatroni-

schen Objekten als Teil einer umfassen-

den mechatronischen Bibliothek (siehe

Bild 2) beschrieben die alle relevanten

Teilaspekte umfasst Diese mechatroni-

sche Bibliothek ist das Herzstuumlck des di-

gitalen Fabrikbetriebs da hier alle rele-

vanten Daten fuumlr den spaumlteren Betrieb

zusammengefuumlhrt und in Beziehung zu-

einander gesetzt werden

Ausblick

Ohne eine parallel zu den aktuellen Ent-

wicklungsarbeiten laufende Standardi-

sierung wird das Ziel einer permanenten

Planungsbereitschaft in der Fabrik nicht

zu erreichen sein Darum arbeiten Mitar-

beiter des Fraunhofer IOSB in diversen

Standardisierungsgremien zum Beispiel

im VDI-Fachausschuss bdquoMES-Maschinen-

schnittstellen (VDI 5600 Blatt 2)ldquo und

wirken im Gremium bdquoDurchgaumlngiges En-

gineering von Leitsystemen (VDI-GMA FA

612)ldquo mit Mit AutomationML ist ein in-

dustriegetriebenes Konsortium dabei

fuumlr das Engineering von Produktionsan-

lagen einen Standard der Standards zu

entwickeln mit dem der oben geforderte

durchgaumlngige Datenaustausch unabhaumln-

gig von Softwarewerkzeugen moumlglich ist

(DRATH 2010) bw

KENNZIFFER DEM22704

Literaturverzeichnis

DENKENA B AMMERMANN C CA-Technolo-gien in der Fertigungs- und Prozessplanung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)4 S 300ndash305 (=2009a)

DENKENA B AMMERMANN C CHARLIN F Analyse und Optimierung des Datenmanage-ments in variantenreicher Werkstattfertigung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)9 S 787ndash790 (=2009b)

Drath R (Hrsg) Datenaustausch in der Anla-genplanung mit AutomationML Berlin Sprin-ger Verlag 2010

EHLENSPIEL K LINDEMANN U KIEWERT A Kostenguumlnstig entwickeln und konstruie-ren Kostenmanagement bei der integrierten Produktentwick lung Berlin Springer-Verlag 2005

SCHLEIPEN Miriam SCHICK Klaus SAUER Olaf Layoutmanager fuumlr automa tisch erstell-te Prozessfuumlhrungsbilder mit Hilfe von Daten aus der Digitalen Fabrik In Advances in simu-lation for production and logistics applica-tions Hrsg RABE Markus Stuttgart Fraun-hofer IRB Verlag 2008 S 397-406

VDI Richtlinie 4499 Digitale FabrikBlatt 1 Grundlagen und Planung Februar 2008Blatt 2 Digitaler Fabrikbetrieb Maumlrz 2011

VDI Richtlinie 5600 Blatt 3 Logische Schnittstel-le zwischen Maschinen und MES April 2011

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

Bild 2 Gemeinsame Arbeitsweise auf Basis eines gemeinsamen Planungs- und Entwicklungsmodells

(VDI 4499 Blatt 2 S 19)

2 2 0 1 1 23

R F I D - L Ouml S U N G E N I M P R O D U K T I O N S U M F E L D

D I E R F I D - U H F -Technologie wurde in

erster Linie zur Erfassung von Transpon-

dern uumlber groumlszligere Reichweiten entwickelt

Diese Anforderung wird primaumlr im Bereich

der Logistik und der Fahrzeugerfassung

gestellt Moderne RFID-UHF-Systeme bie-

ten bereits sehr gute Ergebnisse und erzie-

len Reichweiten von bis zu 10 Metern Im

Bereich der industriellen Produktion gibt

es aber eine groszlige Anzahl von Anwendun-

gen bei der die gewuumlnschte Reichweite

zwischen wenigen Zentimetern bis hin zu

mehreren Metern liegt

In der Vergangenheit konnte die RFID-

UHF-Technologie nur bei den mittleren

und groszligen Reichweiten punkten speziell

bei sehr kleinen Schreib-Lese-Abstaumlnden

kommt immer noch sehr oft die HF-LF-

Technik zum Einsatz Aufgrund der staumln-

dig steigenden Bedarfe an eine transpa-

rente Fertigungsstruktur muumlssen auch in

der Intralogistik und in der spaumlteren Wa-

renverteilung Reichweiten im mittleren

und groszligen Bereich abgedeckt werden

Ganz ohne Systemwechsel

Da diese Anforderungen nur mit RFID-

UHF geloumlst werden koumlnnen ist oft ein

Systemwechsel innerhalb eines Ferti-

gungsverbundes erforderlich Um die-

ses Problem zu beheben braucht es eine

Erweiterung der Anwendungsbereiche

von RFID-UHF auch auf kleine Reichwei-

ten Erste so genannte Low-Range-UHF-

Systeme sind seit einiger Zeit auf dem

Markt verfuumlgbar Ein defi nierter und stouml-

runempfi ndlicher Erfassungsbereich im

Vergleich zu einer HF-Loumlsung kann da-

mit aber nicht realisiert werden Neueste

UHF-Antennenloumlsungen bieten nun die

Moumlglichkeit in einem kleinen defi nierten

Bereich eine hohe Energiedichte zu kon-

zentrieren um auch Transponder auf me-

tallischem oder leitfaumlhigem Untergrund

mit ausreichend Energie zu versorgen

und ohne nennenswerte Energie in das

Fernfeld zu transportieren

Stoumlrfestigkeit deutlich erhoumlht

Damit werden gleich zwei positive Eff ek-

te erzielt Zum ersten wird die notwendi-

ge Energie da eingesetzt wo sie benoumltigt

wird und zum zweiten koumlnnen die Proble-

me mit der Stoumlrempfi ndlichkeit bei groumlszlige-

ren Reader-Populationen verringert wer-

den Durch eine weitere Verbesserung auf

der Reader-Seite lassen sich mittlerweile

sehr kleine Abstaumlnde zwischen einzelnen

Schreib-Lesestationen erzielen ohne

dass die Reader mit viel Aufwand extern

synchronisiert werden muumlssen

Auf die Auswahl des

Transponders kommt es an

Von Seiten der Tag-Hersteller wird auf

dem Gebiet der Low-Range-Anwendun-

gen ebenfalls einiges an Innovationen

erbracht so dass heute eine breite Aus-

wahl an Nahfeld-Transpondern zur Verfuuml-

gung steht

Falls in der gesamten Prozesskette un-

terschiedliche Identifi kationsreichweiten

notwendig sind koumlnnen durch die Ver-

wendung von Hybrid-Transpondern so-

wohl kleine Reichweiten als auch groumlszligere

Distanzen bis zu drei Meter erzielt wer-

den Diese Eigenschaft wird auf Seiten des

Transponders durch eine spezielle Anten-

nenstruktur erzielt ndash Mehrkosten beim

Transponder entstehen dadurch nicht

RFID im Pharmabereich

Gerade im Bereich der Pharmaindust-

rie ist RFID eine interessante Loumlsung zur

Steuerung von Produktions- und Ver-

packungsschritten Nachfolgend wird

das bereits in der Fertigung verwendete

Transponder-Etikett auch fuumlr logistische

und sicherheitstechnische Anwendun-

gen eingesetzt Durch die Verwendung

der Antennen-Reader-Kombination koumln-

nen sowohl die sehr hohen Geschwin-

digkeiten auf dem Produktionsband von

bis zu 5 Metern pro Sekunde als auch

Reichweiten von bis zu drei Metern er-

zielt werden

RFID-UHF erobert

die Fertigungssteuerung

Durch die rasante Weiterentwicklung der

RFID-UHF-Technologie kann nun nur

durch die Auswahl des richtigen Anten-

nen-Reader-Typs und des passenden

Transponders durchgaumlngig jegliche Au-

to-ID-Applikation von sehr geringen bis

zu groszligen Reichweiten kosteneffi zient

bewaumlltigt werden Alle unterschiedlichen

Identifi kationspunkte in der Produkten-

stehungskette arbeiten mit dem einma-

lig auf das Produkt aufgebrachten Hyb-

rid-Transponder Die Kosten fuumlr den Tag

fallen nur einmal an Oft verbleibt der Tag

ein Leben lang auf dem Produkt und

kann auch im Servicefall wieder ausgele-

sen werden Durch den stetig steigenden

Trend zur Erhoumlhung der Fertigungseffi zi-

enz bieten nun die neuen RFID-UHF-

Technologien groszlige Chancen im harten

Wettbewerb zu bestehen bw

KENNZIFFER DEM22672

Skalierbare Loumlsungen im IndustrieumfeldDie RFID-Technologie ist aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken Der in der Vergangenheit

notwendige Wechsel zwischen verschiedenen Kommunikationsstandards war ein groszliges Hindernis zur durch-

gaumlngigen Einfuumlhrung der RFID-Technologie in der gesamten Wertschoumlpfungskette

V O N T H O M A S B R U N N E R

Einsatz der RFID-UHF-Technologie in der Produktion

Bilder Kathrein

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2 2 0 1 114

DIE HERSTELLENDE Industrie gehoumlrt tra-

ditionell nicht zu den Bereichen in der sich

technische und technologische Neuerun-

gen besonders schnell durchsetzen erst

recht nicht wenn diese Neuerungen den

Weg uumlber die Unterhaltungsindustrie und

den privaten Bereich genommen haben

Zu groszlig ist die Sorge um die Sicherheit der

Produktion selbst und der kritischen Daten

die im Herstellprozess eine wichtige Rol-

le spielen So ist es auch heute noch keine

Seltenheit dass man in Produktionsunter-

nehmen eine strikte Trennung von Offi ce-

Anwendungen und Systemen zur Prozess-

und Produktionsfuumlhrung anwendet

Waumlhrend in den Verwaltungen die meis-

ten Geschaumlftsprozesse zumindest IT-ge-

stuumltzt ablaufen und Systeme etabliert sind

mit denen diese Prozesse abgebildet wer-

den werden in den allermeisten Produkti-

onsstaumltten viele relevante Ablaumlufe nach wie

vor manuell und ohne durchgaumlngige Hilfe

von IT-Systemen abgewickelt

Manuelle Geschaumlftsprozesse

Klassische ERP-Systeme unterstuumltzen die

kommerziellen Geschaumlftsprozesse und de-

fi nieren produktionsrelevante Informatio-

nen wie Auftraumlge Rezepte und Arbeitsab-

laumlufe fuumlr die Durchsetzung der Produktion

Haumlufi g werden diese Informationen in Pa-

pierform an die Abteilungen weitergege-

ben die fuumlr die Produktion verantwortlich

sind Die Arbeitspapiere enthalten alle fuumlr

die Bearbeitung notwendigen Daten und

Ablaumlufe Die Arbeitsvorbereitung plant

dann ndash oft nicht adaumlquat IT-gestuumltzt ndash die

Vorgaben fuumlr die Mitarbeiter in den Anla-

gen ein

Diese erhalten bdquoLaufpapiereldquo mit denen

Schritt fuumlr Schritt die manuellen Produk-

tionsschritte abgearbeitet werden Dabei

muumlssen die Mitarbeiter an unterschiedli-

chen Systemen Parameter Sollwerte und

andere Daten eingeben die als Vorgabe

auf dem Papier notiert sind Dazu kommen

Ruumlckmeldungen die auf Visualisierungs-

systemen dargestellt und zu bestimmten

Zeiten auf dem bdquoLaufzettelldquo protokolliert

werden muumlssen Nachdem ein Laufzettel

vollstaumlndig ausgefuumlllt ist gelangt er ndash meis-

tens deutlich verzoumlgert zur Produktion

ndash wieder zu den Bearbeitern die das Ge-

schaumlftssystem mit den Daten fuumlttern

Auch die regelmaumlszligige Wartung und In-

standhaltung der Anlagen und Maschinen

ist ein kritischer Faktor Oft ist eine moumlg-

lichst hohe Gesamtanlagenverfuumlgbarkeit

(OEE) ein wesentliches Geschaumlftsziel eines

Produzenten Um dieses Ziel sicherzustel-

len werden tagtaumlglich Wartungsaktivitaumlten

geplant und durchgefuumlhrt Neben automa-

tisierten Wartungsaktivitaumlten sind in einem

Produktionsbetrieb in aller Regel eine Rei-

he von Pruumlfungen und Instandhaltungs-

maszlignahmen manuell durchzufuumlhren Hier

gilt in gleicher Weise die vorgenannte Pro-

blematik der Medienbruumlche Waumlhrend im

Businesssystem oder im Wartungsma-

nagementsystem alle Aktivitaumlten geplant

und ruumlckgemeldet werden koumlnnen sind

die Instandhalter meist mit Papier und Blei-

stift auf dem Weg durch die Produktions-

anlagen Neben den Fehlermoumlglichkeiten

durch Mehrfacheingaben und Ablesefeh-

ler kann bei dieser Form der Bearbeitung

keine verlaumlssliche Ruumlckverfolgung der Tauml-

tigkeiten stattfi nden Die verspaumlteten und

teilweise fehlerhaften Buchungen fuumlhren

so zwangslaumlufi g zu Qualitaumltsproblemen

Falschinterpretationen der Lagerbestaumlnde

oder fehlenden Ersatzteilen Der gesamte

Produktionsablauf wird beeintraumlchtigt und

hohe Kosten fuumlr Lagerhaltung und Produk-

tionsausfaumllle verursacht

Medienbruumlche vermeiden

Dabei sind es einfache Veraumlnderungen

die in einer Produktionsanlage zu besserer

Qualitaumlt und Auslastung beitragen koumlnnen

Mit einem mobilen Workfl owmanagement-

system ndash mit heutiger Technik auf einem

industrietauglichen Handheld genauso

lauff aumlhig wie auf einem guumlnstigen Smart-

phone oder einem modernen Tablet ndash las-

sen sich nahezu alle denkbaren manuellen

Geschaumlftsprozesse IT-gesteuert und ohne

In die Produktion mit Mobile Apps Noch vor nicht allzulanger Zeit wurden sie von vielen Managern in der Geschaumlftswelt als Spielzeug abgetan Heu-

te sind Smartphones und Apps schon laumlngst nicht mehr aus der Geschaumlftswelt wegzudenken Welcher Manager

geht noch auf Reisen ohne staumlndig uumlber E-Mail auf dem Laufenden zu sein Wer nutzt nicht die allgegenwaumlrtigen

kleinen Helfer fuumlr die Kommunikation mit dem eigenen Unternehmen Geschaumlftspartnern und Kunden Keine

Frage die mobile Revolution ist in vollem Gange und sie haumllt auch Einzug in die Produktionsindustrie

V O N M I C H A E L F A T U M

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

Administrations-

anwendung Die

Konfi guration

der manuellen

Arbeitsablaumlufe

erfolgt menuuml-

gefuumlhrt in der

Administrations-

anwendung

2 2 0 1 1 15

M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

M e d i e n b r uuml c h e

bearbeiten Vor-

gabedaten und

A r b e i t s a b l auml u f e

werden direkt aus

dem Business-

system oder dem

Produktionsma-

nagementsystem an das Mobilgeraumlt uumlber-

tragen sinnvollerweise zusammen mit

zusaumltzlichen qualitaumlts- oder sicherheits-

verbessernden Aktivitaumlten die direkt in die

Geschaumlftsprozesse eingebunden werden

Damit laumlsst sich etwa auszuschlieszligen dass

ein Instandhalter seine Aufgaben am fal-

schen Geraumlt ausfuumlhrt weil uumlber das Mobil-

geraumlt mittels RFID- oder Barcodescan Fo-

toerkennung oder Lokalisierung vor jedem

Arbeitsgang automatisch gepruumlft werden

kann ob sich der Benutzer am richtigen

Ort befi ndet Und natuumlrlich kann der Be-

arbeiter zu jedem Arbeitsgang zusaumltzliche

Informationen wie Bedienungsanleitung

oder Montagehinweise erhalten um die

Arbeit qualitativ hochwertiger ausfuumlhren

zu koumlnnen Ruumlckmeldungen von Taumltigkei-

ten Materialien usw koumlnnen uumlber die Tas-

tatur des Mobilgeraumltes oder durch andere

Hilfsmittel etwa einem geraumlteinklusiven

Barcodescanner erfasst werden

Online-und Offl ine-Verbindung

Befi ndet sich der Benutzer des Mobilgerauml-

tes in einem durch das jeweilige Netz ab-

gedeckten Bereich (zum Beispiel WLAN

UMTS EDGE LAN usw) so kann er zusaumltz-

liche Informationen uumlber den Status des

Geraumltes Trends und Parameter zur Bear-

beitungszeit aus dem Onlinesystem (etwa

direkt aus einem Prozessrechner) auf dem

Mobilgeraumlt zur Anzeige bringen Viele Be-

reiche in Produktionsanlagen sind jedoch

nicht an das Onlinenetz angebunden weil

es sich um besonders gesicherte Bereiche

explosionsgeschuumltzte Zonen oder weitlaumlu-

fi ge Areale handelt Damit auch in diesen

Bereichen Mobilgeraumlte zum Einsatz kom-

men koumlnnen muumlssen diese uumlber eine eige-

ne Datenbank verfuumlgen uumlber die waumlhrend

des Offl ineaufenthaltes alle Daten zwi-

schengespeichert werden Sobald der Be-

nutzer wieder in einen netzabgedeckten

Bereich kommt muss eine automatische

oder benutzerinitiierte Datenreplikation

zur zentralen Datenbank erfolgen

Kennzahlen ndash immer und uumlberall

Manager von Produktionsanlagen benouml-

tigen Kennzahlen um ihre Produktion

verlaumlsslich zu betreiben So muumlssen sie

staumlndig uumlber die Auslastung und Verfuumlg-

barkeit der Anlagen informiert sein um

bei Engpaumlssen sofort zu einer Entschei-

dung faumlhig zu sein Durch Echtzeitanbin-

dung an die Produktionsanlagen kann

jederzeit an jedem Ort und unverzuumlglich

nach dem Eintreten eines Ereignisses re-

agiert werden Das schaff t Vertrauen und

Sicherheit fuumlr die Produktion

Mobility in der Produktion

Das Gieszligener Softwareunternehmen ad-

venco Consulting GmbH ist Full-Service-

Dienstleister im Bereich Manufacturing

IT und unterstuumltzt mit seinen Produkten

und Dienstleistungen die Kunden dabei

ihre Produktionsprozesse zu verbessern

und leistungsfaumlhiger zu machen Eine we-

sentliche Rolle spielen dabei die hier bei-

spielhaft genannten Komponenten key-

2operate und key2value um manuelle

Aktivitaumlten in der Produktion zu automa-

tisieren Dabei versorgt die Business-App

bdquokey2valueldquo Entscheider ortsunabhaumlngig

mit allen wichtigen Informationen und

Kennzahlen der Produktion

Durch eine Reihe repraumlsentierender Dar-

stellungen auf dem Mobilgeraumlt koumlnnen kri-

tische Kennzahlen Alarme Tachometeran-

zeigen usw in Echtzeit angezeigt und bei

Auff aumllligkeiten beispielsweise Trends ver-

glichen werden Um ein komplettes Bild

uumlber den Zustand der Produktion zu er-

halten greift das System direkt auf ein Ma-

nufacturing-Intelligence-System uumlber ein

bdquoUnifi ed Production Modelldquo zu Damit sind

alle Daten und Werte abrufbar die im Busi-

ness-Intelligence-System (BI EMI) bereits

angelegt und berechnet wurden Die ein-

fache Konfi guration direkt auf dem Mobil-

geraumlt erlaubt Ad-hoc-Dashboards um auch

Informationen in Relation zu sehen fuumlr die

keine vorkonfi gurierten Reports vorliegen

Mit der App key2operate koumlnnen nahezu

beliebige manuelle Geschaumlftsprozesse erstellt

und mit industrietauglichen mobilen Geraumlten

wie Handhelds mit Barcode- oder RFID-Scan-

ner Tablets Smartphones usw automatisiert

werden Der Ersteller der Ablaumlufe hat die Moumlg-

lichkeit manuelle Aktivitaumlten auf einfache Wei-

se als Workflow vorzugeben Zunaumlchst defi-

niert er die Datenbankstruktur und eliminiert

damit von vorneherein komplexe Schnittstel-

lendefinitionen Im zweiten Schritt legt der

Designer fest auf welche Weise dem spaumlteren

Benutzer die Daten auf dem Bildschirm visu-

alisiert werden und wie der Workflow-Ablauf

zu bedienen ist Zum Schluss wird der Ablauf

durch die Sequenzierung der Menuumls festge-

legt So kann ohne IT-Kenntnisse eine unbe-

grenzte Anzahl von Workflows erzeugt und

angepasst werden

Die grafi sch erstellten Arbeitsablaumlufe

werden gemeinsam mit der passenden

Grafi kdarstellung auf die Mobilgeraumlte gela-

den und als digitale Arbeitsanweisungen

uumlbergeben Gleichzeitig koumlnnen Anleitun-

gen Fotos oder Dokumentationen zu den

Ablaumlufen hinzugefuumlgt werden um Aufga-

ben gezielt zu erlaumlutern und fuumlr eine fehler-

freie Bearbeitung zu sorgen Uumlber manuelle

Eingabe Scannen von Barcodes oder RFID-

Tags werden Anlagen und Geraumlte identifi -

ziert und Ruumlckmeldungen zum Abarbei-

tungsstatus erfasst Gegebenenfalls koumlnnen

wichtige Parameter waumlhrend des Arbeits-

ablaufes direkt visualisiert und uumlberwacht

werden Uumlber einen Task Scheduler koumlnnen

die Arbeitsablaumlufe geplant werden um sie

auf dem richtigen Endgeraumlt online oder off -

line abarbeiten zu lassen Durch die Einbin-

dung der manuellen Prozesse in die IT-Um-

gebung werden die Aktivitaumlten verlaumlsslicher

und nachvollziehbar Sie koumlnnen geplant

und uumlberwacht werden und verbessern die

Arbeits-und Produktionsqualitaumlt bw

KENNZIFFER DEM22665

Maskeneditor Die Visualisierungsoberfl aumlche der Mo-

bilgeraumlte kann mit dem Maskeneditor frei zusammen-

gestellt werden Bilder advenco Consulting

iPhone Selbst zu-

sammengestell-

te Dashboards fuumlr

iPhone und iPad

key2operate

Client Indus-

trietaugliche

Menuumldarstel-

lung fuumlr Mo-

bilgeraumlte

2 2 0 1 116

M I T S E I N E N Freunden weltweit rund

um die Uhr zu kommunizieren Videos

und Fotos auszutauschen oder sich per

Smartphone-App aktuell uumlber Fuszligball-

Zwischenspielstaumlnde zu informieren

stellt fuumlr die iPhoneiPad-Generation

keine groszlige Herausforderung dar Die

Leichtigkeit der Informationsbeschaf-

fung gepaart mit Lifestyle-Anspruumlchen

entspricht der heutigen Normalitaumlt eine

Normalitaumlt die das private Leben be-

herrscht allerdings in der industriellen

Umgebung noch Platz fuumlr Innovationen

bietet Dass auch Produktionsunterneh-

men von der Leichtigkeit der Informati-

onsbeschaff ung profi tieren koumlnnen ist

unbestritten Langfristiges Planen und

Beobachten von Marktentwicklungen

sind oftmals nicht mehr moumlglich Unter-

nehmensrelevante Entscheidungen muumls-

sen kurzfristig getroff en werden Damit

Entscheidungsgrundlagen auch dann

zur Verfuumlgung stehen wenn man sie be-

noumltigt ist der ortunabhaumlngige Zugriff auf

aktuelle Produktionskennzahlen oder

Kennzahlenanalysen unumgaumlnglich Der

Informationszugriff sollte sich einfach

mobil und fl exibel gestalten Der Einsatz

moderner Hardware hohe Performance

und absolute Zugriff sicherheit sind wei-

tere Anforderungen an ein intelligentes

Informationssystem

Aus den Daten die

richtigen Schluumlsse ziehen

Business-Intelligence-Softwaresysteme

kurz BI-Systeme unterstuumltzen die logische

und physische Konsolidierung inhomoge-

ner Datenquellen Das heiszligt Informationen

werden erfasst logisch verknuumlpft und auf-

bereitet Schlussendlich liefern BI-Systeme

die gewuumlnschten Entscheidungsgrundla-

gen fuumlr die Entscheidungstraumlger BI-Syste-

me bedienen sich der Daten bereits eta-

blierter Unternehmenssoftwareloumlsungen

So bieten ERP- (Enterprise-Resource-Plan-

ning-) oder MES-(Manufacturing-Executi-

on-) Systeme eine operative Datengrund-

lage zur Ermittlung von Kennzahlen oder

zum Erstellen von Analyse-Charts

Der Erfolg von Business Intelli-

gence liegt in der technischen

Umsetzung

Nur eine technisch saubere Loumlsung die in

der Anwendung auch Spaszlig macht wird

zum gewuumlnschten Erfolg fuumlhren Beschaumlf-

Mobiler Zugriff auf aktuelle Produktionsdaten

Business Intelligence uumlberwindet die organisatorische Grenze von der Geschaumlftsebene

in den Shopfloor Meister und Produktionsleiter koumlnnen bei Meetings direkt auf aktuelle

Kennzahlen und Analyse-Charts aus der Produktion zuruumlckgreifen Ausgedruckte Excel-

Tabellen oder handschriftliche Journalbuumlcher gehoumlren der Vergangenheit an

V O N I N G C H R I S T I A N E R L I N G E R

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

Business Intelligence nach dem Selbstbedienungsprinzip liegt im Trend Einfach und fl exibel

Charts zusammenstellen und aktuelle Auswertungen visualisieren

Mit einer mobilen Anwen-

dung lassen sich ortsun-

abhaumlngig und in Echtzeit

Kennzahlen Analysen und

Prozesszustaumlnde abrufen

2 2 0 1 1 17

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

tigt man sich mit Unternehmensdaten

wird man schnell erkennen koumlnnen dass

sehr groszlige Datenmengen und eine hohe

Abhaumlngigkeitskomplexitaumlt zutage treten

werden Performance ist daher der Schluumls-

sel zum Erfolg In-Memory-Technologien

bieten heute die entsprechenden Moumlg-

lichkeiten hoch-performante Datenzugrif-

fe zu realisieren Dabei werden Informati-

onen aus Datenbanken nicht mehr von

der Festplatte gelesen sondern in einem

Arbeitsspeicher vorgehalten Antwortzei-

ten unter einer Sekunde sind so realisier-

bar Analyse-Ergebnisse und Kennzahlen

lassen sich in Echtzeit berechnen und vi-

sualisieren Mobile Anwendungen spielen

dabei eine wichtige Rolle Bei kritischen

Unternehmensdaten wird allerdings die

Sicherheit nach wie vor im Vordergrund

stehen Denn was passiert mit den Daten

aus dem Arbeitsspeicher bei einem Ser-

ver-Crash Wie weit sind die technischen

Loumlsungen fortgeschritten um in einer

ausschlieszliglichen In-Memory-Anwendung

beim Crash keine Daten zu verlieren Fra-

gen die durchaus berechtigt sind und in

der Fachwelt sehr diff erenziert diskutiert

werden Oftmals sind Marketingsansaumltze

der groszligen Hersteller ausschlaggebend

fuumlr geaumluszligerte Meinungen

Der Industrieanwender wird die

Richtung vorgeben

Schlussendlich wird der Kunde ent-

scheiden wie er seine Datenverarbei-

tung kuumlnftig erledigen moumlchte Fakt ist

dass hohe Anspruumlche an Bedienkomfort

und Datensicherheit gestellt werden In

Fachkreisen wird daher haumlufi ger daruumlber

gesprochen warum nicht beide Tech-

nologien In-Memory und klassisches

Datawarehousing in Kombination zum

Einsatz kommen koumlnnen So genannte

hybride Technologien zeichnen sich ab

Dabei werden die Daten weiterhin in re-

lationalen Datenbanken geschrieben die

Zugriff sdaten allerdings im Cache vorge-

halten Somit werden die Zugriff e auf die

Datenbank verhindert aber die Informa-

tionen trotzdem in die Datenbank ge-

schrieben Enorm verkuumlrzte Zugriff szei-

ten ohne dabei die Datensicherheit aus

dem Auge zu verlieren sind so moumlglich

Moderne Softwarehaumluser stellen

sich der Herausforderung

Agilitaumlt ist eine Eigenschaft die die Zu-

kunft der Produktionsunternehmen in Eu-

ropa mit beeinfl ussen wird Dafuumlr ist eine

entsprechende Softwareunterstuumltzung

notwendig Business Intelligence ist heute

bei vielen Unternehmens-Softwareloumlsun-

gen ein Thema So auch im klassischen

Fertigungsbereich wo BI-Loumlsungen in Ver-

bindung mit einem MES-System zum Ein-

satz kommen sollten Das stellt die MES-

Anbieter vor eine groszlige Herausforderung

die Einsatz und Entwicklungs-Know-how

verlangen

Die PROXIA Soft-

ware AG ein junges

bayrisches Soft-

wareunternehmen

hat sich dieser Aufga-

benstellung gewid-

met Dieses Unterneh-

men kann heute seine

Kunden mit einem

MES-Softwaresystem

und einer BI-Loumlsung

mit zukunftstraumlchtiger

Softwaretechnologie

ausstatten Die Modu-

le KPIweb und DASH

web bilden neben den

klassischen MES-Mo-

dulen MDEBDE Leit-

standFeinplanung

PEPPersonaleinsatz-

planung usw die Busi-

ness-Intelligence-An-

wendung fuumlr die

Produktion Diese BI-

Module sind mit hybri-

der Datenverarbei-

t u n g s t e c h n o l o g i e

ausgestattet und koumln-

nen als Mobile-An-

wendung zum Einsatz

kommen Anspruumlche zu kanalisieren und

daraus die beste Loumlsung zu entwickeln

steht im Vordergrund der PROXIA-Ent-

wicklungsabteilung r t

Christian Erlinger ist bei der PROXIA Software

AG fuumlr das Produktmarketing zustaumlndig

KENNZIFFER DEM22714

PROJEKT [erfolg]Wojtek Czyz ist einer der besten deutschenLeichtathleten im Behindertensport Gemeinsammit proALPHA wird der mehrfache Weltmeister und Paralympics-Sieger bei seinem PROJEKT London 2012 [erfolge] feiern

Anspruch von proALPHA ist es jedes PROJEKT im Sinne unserer Kunden zum [erfolg] zu fuumlhren Unsere innovativen Technologien und Service-leistungen werden bereits heute von mehr als 1700 zufriedenen Kunden weltweit eingesetzt

wwwproalphadeDie ERP-Loumlsung fuumlr den Mittelstand

Alle PROXIA-Web-Applikationen werden auf Basis des Browser-Plug-ins Microsoft Silverlight

programmiert Microsoft Silverlight hat sich als ideale Plattform fuumlr komplexe Geschaumlftsan-

wendungen im Internet etabliert

2 2 0 1 118

DAS ERREICHEN der Unternehmensziele

einer leistungsfaumlhigen Fabrik ist heute ab-

haumlngig von schnellen Reaktionszeiten und

kurzen zuverlaumlssigen Prozessketten sowie

einer entsprechenden Qualitaumltssicherung

Insbesondere im Umfeld der SMT (Surface-

Mount-Technology-) Fertigungslinien hat

Praumlzision houmlchste Prioritaumlt Hier muss ge-

waumlhrleistet sein dass die Elektroniken va-

riantenkonform produziert werden keine

fehlerhaften Materialchargen verbaut und

eine durchgaumlngige Materialchargendoku-

mentation gewaumlhrleistet ist Aus diesem

Grund setzen immer mehr Elektronikpro-

duzenten Manufacturing-Execution-Syste-

me (MES) ein um unter anderem Produkte

durchgaumlngig in Echtzeit ruumlckverfolgen zu

koumlnnen

Mittels der durch das MES dokumentier-

ten Erfassung aller fertigungsrelevanten

Daten koumlnnen Auff aumllligkeiten erkannt und

analysiert Prozessparameter geaumlndert

und Abstellmaszlignahmen eingeleitet wer-

den Durch die anschlieszligende Analyse der

Ergebnisse laumlsst sich die Wirkung des Ver-

besserungsprozesses uumlberpruumlfen Die Pro-

zessguumlte kann auf diese Weise optimiert

und die Produktion fehlerhafter Produkte

verhindert werden

Dabei sollte das Manufacturing-Executi-

on-System jedoch nicht nur umfangreiche

und luumlckenlose Informationen sammeln

sondern bereits waumlhrend des Fertigungs-

prozesses fehlerhafte Prozessschritte und

unzulaumlssige Komponenten detektieren

Durch das Prinzip der bdquoVorsorge anstatt

Nachsorgeldquo sind kurze Reaktionszeiten

moumlglich und Fehler koumlnnen bereits im

Keim erstickt werden was eine hohe Quali-

taumlt bei gleichzeitiger Minimierung der Feh-

lerrate und Steigerung der Produktivitaumlt

erzielt

Fehlern auf der Spur

Moumlglich wird die Umsetzung der Optimie-

rungszielsetzungen durch Loumlsungen wie

die Java-EE-basierte iTACMESSuite 7 die

umfangreiche Ruumlckverfolgbarkeits- und

Prozessverriegelungs-

funktionalitaumlten besitzt

Die Loumlsung uumlbernimmt

die komplette Dokumen-

tation und Analyse der

Produkt- und Prozess-

daten aus der laufenden

Produktion und traumlgt

somit zur Einhaltung

der hohen Traceability-

Anforderungen in der

Elektronikindustrie bei

Technisch realisiert wird

dieser Vorgang durch

standardisierte Schnitt-

stellen zu verschiedenen

ERP- und PLM-Syste-

men Uumlber diese wer-

den Stammdaten (wie

etwa Materialstammda-

ten Stuumlcklisten usw) und Bewegungsda-

ten (Materialchargen Fertigungsauftraumlge

Auftragsruumlckmeldungen von Mengen und

Materialverbraumluchen) uumlbernommen und

wieder an das ERP zuruumlckgemeldet Fuumlr je-

des (Halb-)Erzeugnis laumlsst sich so nachvoll-

ziehen welche Prozessschritte wie Pasten-

druck SMD-Bestuumlckung Refl owloumlten AOI

usw zu welchem Zeitpunkt und unter wel-

chen Bedingungen durchlaufen wurden

Die Erfassung aller relevanten Betriebs-

daten erfolgt uumlber eine bidirektionale An-

lagenintegration Diese Informationen

koumlnnen in Echtzeit ausgewertet und ana-

lysiert werden So lassen sich Produktions-

mengen StoumlrgruumlndeAusfallzeiten und

Bauelement-Abwuumlrfe uumlberpruumlfen und op-

timieren

Die BE-Abrufdaten (Bauelemente) wer-

den dabei automatisiert ausgelesen verifi -

ziert und abgespeichert sowie in zeitnahen

Ruumlckmeldeprozessen an das ERP-System

zuruumlckgegeben Durch die automatisch er-

fassten BDE-Daten (Stuumlckzahlen und Takt-

zeiten) ermoumlglicht das MES eine objektive

Analyse der Nutzungsgrade ohne manuel-

le Eingabe so dass ein einfacher Abgleich

zwischen Soll- und Ist-Zustand erfolgen

kann Die Dokumentation des Ist-Zustan-

des erhoumlht dabei die Transparenz fuumlr alle

Beteiligten

Im Ernstfall Prozessverriegelung

Die meisten Manufacturing-Execution-

Systeme ermoumlglichen die einfache passive

Ruumlckverfolgbarkeit Wenige Loumlsungen wie

die iTACMESSuite 7 verfuumlgen uumlber eine

Middleware-Technologie um eine aktive

Traceability mit entsprechenden Prozess-

verriegelungsmechanismen zu unterstuumlt-

zen Die Prozessverriegelung wird mittler-

weile in einem Groszligteil der verschiedenen

Traceability-Anforderungen von VW BMW

Daimler usw gefordert Dieser Vorgang

SMT-Prozesse im Griff Die Oberflaumlchenmontage von elektronischen Bauelementen auf die Leiterplatte (SMT-Bestuumlckung) erfordert

Praumlzision und Fehlerfreiheit vom ersten bis zum letzten Prozessschritt Mittels Manufacturing-Execution-Syste-

men (MES) koumlnnen Produktionsprozesse gesteuert kontrolliert und verbessert werden Die iTACMESSuite 7

bietet dazu eine standardisierte Anbindung an die SMT-Anlagen von Assembleon Fuji ASM und Panasonic

V O N M I C H A E L F I S C H E R

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

SMT-Produktion bei RAFI

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

uumlberpruumlft die Produkte in jedem einzelnen

Prozessschritt bewertet sie mit den Krite-

rien bdquoGutldquo bdquoNacharbeitldquo oder bdquoAusschussldquo

und uumlbernimmt die Verifi kation gegen die

Produktstuumlckliste Anschlieszligend fuumlhrt das

System sie gegebenenfalls einem defi nier-

ten Reparatur-Ablauf zu

In jeder Produktionsstufe wird dabei

gepruumlft ob die vorgegebenen Kompo-

nenten sowie Bauteile verbaut und die

festgelegten Prozessparameter fuumlr die

Produktion eingehalten wurden Treten

an irgendeiner Stelle Fehler auf so wird

die entsprechende Baugruppe nicht

weiter verarbeitet sondern durchlaumluft

einen zuvor defi nierten Eskalationsweg

Es erfolgt dann eine Analyse-Reparatur-

Nachpruumlfung oder die vollstaumlndige Aus-

schleusung der Baugruppe

SMT-Anlagen einfach anbinden

Um eine nahtlose Einbindung der MES-

Loumlsung mit all ihren Funktionalitaumlten in

die SMT-Fertigungsumgebung zu ermoumlg-

lichen hat iTAC basierend auf seinem

API-Service anlagenspezifi sche Standard-

schnittstellen zu den SMT-Anlagen von

Assembleon Fuji ASM und Panasonic in-

tegriert So lassen sich die Systeme der ver-

schiedenen Anbieter auf einfache Weise

anbinden ndash von Labeling-Systemen uumlber

Siebdruckautomaten bis hin zu den nach-

folgenden AOI-Pruumlfsystemen Damit wird

die standardisierte und skalierbare Integ-

ration unterschiedlicher Maschinentypen

und Hersteller entsprechend der jeweili-

gen Anforderungen sichergestellt

bdquoWir sind der einzige MES-Hersteller der

seinen Kunden Plug amp Play-Schnittstellen

zu den vier SMT-Equipmenttypen anbie-

tet Der Markt der Manufacturing-Execu-

tion-System-Anbieter ist zwar umfassend

jedoch unterscheiden sich die Produkte

ndash bedingt durch die jeweilige Historie ndash in

ihrem Loumlsungsansatz sowie im Funktions-

umfang teilweise erheblich In den High-

Volume-Fabriken unserer Kunden haben

wir bis zu zwanzig SMT-Anlagen verschie-

dener Anlagenhersteller integriert Dies

zeigt dass die Nachfrage hier entspre-

chend hoch istldquo erklaumlrt Martin Heinz Vice

President Operations bei iTAC

Auf Nummer sicher Compliance

Fuumlr alle fertigungsnahen Betriebe spielt

beim Einsatz eines Manufacturing-Executi-

on-Systems immer das Thema Compliance

und insbesondere im Automotive-Bereich

die Normierungen eine groszlige Rolle Denn

die Einhaltung von Standards Regulierun-

gen und Richtlinien sind fuumlr Hersteller un-

abdingbar um im Elektronikzulieferer-

Markt zu bestehen Das MES unterstuumltzt

die Umsetzung der Vorschriften ndash bei-

spielsweise muumlssen in verschiedenen

Branchen saumlmtliche Produktions- und Ver-

sandstufen ruumlckverfolgbar sein Die Um-

setzung der Vorgaben schaff t Nachhaltig-

keit und hohe QualitaumltbdquoEine SMT-Anlage

die nicht die Compliance-Anforderungen

erfuumlllt kann im Markt nicht bestehen Un-

ternehmen die sich nach wichtigen Nor-

men richten erzielen auf Dauer einen Wis-

sens- und Wettbewerbsvorsprung Die

Richtlinien dienen der Qualitaumlts sicherung

dem Schutz der Gesellschaft und tragen

zur Verstaumlndigung beildquo erklaumlrt Dieter Meu-

ser Technologievorstand der iTAC Soft-

ware AG und ergaumlnzt bdquoEin Manufacturing-

Execution-System kann einen wesentlichen

Beitrag leisten um Normen besser einhal-

ten zu koumlnnenldquo bw

KENNZIFFER DEM22664

Die Welt der Metallbearbeitung

The world of metalworking

INFOVDW ndash Generalkommissariat EMO Hannover 2011Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken eVCorneliusstrasse 4 60325 Frankfurt am Main GERMANYTel +49 69 756081-0 Fax +49 69 756081-74emovdwde middot wwwemo-hannoverde

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2 2 0 1 120

I N D E R betrieblichen Praxis wird der

durchgaumlngigen methodischen Unter-

stuumltzung von Fabrikplanung und an-

schlieszligender Inbetriebnahme Anlauf

und auch laufendem Betrieb von Produk-

tionsanlagen besondere Aufmerksamkeit

geschenkt da in diesen Phasen noch Ver-

besserungspotenziale ausgeschoumlpft wer-

den koumlnnen beispielsweise durch eine

durchgaumlngige Engineering-Kette ohne

manuelle Datenuumlbertragungen Dieser

durchgaumlngige Engineering-Prozess von

der Fabrikplanung bis in den realen Be-

trieb ist das erste Hauptziel des digita-

len Fabrikbetriebs Das zweite Hauptziel

liegt darin das aus der Entwicklung von

Produkten bekannte Dilemma zwischen

Kostenfestlegung und Kostenbeeinfl us-

sung (Bild 1) anzugehen indem in den

fruumlhen Phasen in denen die Herstellkos-

ten des Produkts und laufenden Kosten

der Produktion beeinfl usst und festge-

legt werden die Sicherheit erhoumlht wird

dass Planungsergebnisse der spaumlteren

Realitaumlt moumlglichst nahe kommen

Defi nition

Grundsaumltzlich muss ein Fabrikbetrieb

der im Rechner abgebildet verifi ziert

Digitaler FabrikbetriebNach der VDI-Richtlinie 4499 ist die digitale Fabrik ein bdquoOberbegriff fuumlr ein umfassendes Netzwerk von digitalen

Modellen Methoden und Werkzeugen ndash unter anderem der Simulation und 3D-Visualisierung ndash die durch ein

durchgaumlngiges Datenmanagement integriert werden Ihr Ziel ist die ganzheitliche Planung Evaluierung und

laufende Verbesserung aller wesentlichen Strukturen Prozesse und Ressourcen der realen Fabrik in Verbindung

mit dem Produktldquo (VDI 4499 Blatt 1 S 3) Diese Definition verdeutlicht dass die digitale Fabrik bis in den realen

Betrieb einer Fabrik hineinreicht allerdings ist in Blatt 1 hauptsaumlchlich beschrieben wie sie Aufgaben der Fa-

brikplanung unterstuumltzt Darum hat eine weitere Arbeitsgruppe des VDI sich die Aufgabe gestellt die Lebens-

phasen des Fabrikbetriebs die zugehoumlrigen Methoden und Werkzeuge sowie den Nutzen ihrer Anwendung zu

beschreiben Ergebnis ist das Blatt 2 der Richtlinie 4499 mit dem Titel bdquoDigitaler Fabrikbetriebldquo Der digitale Fa-

brikbetrieb deckt damit einen Teilumfang der digitalen Fabrik ab

V O N D R O L A F S A U E R U N D M I R I A M S C H L E I P E N

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

2 2 0 1 1 21

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

und verbessert wird die Anforderung

erfuumlllen den realen Betrieb einer Fabrik

so realistisch wie moumlglich darzustellen

vor allem auch was sein Zeitverhalten

betriff t Damit werden beispielsweise

an den digitalen Fabrikbetrieb Echtzeit-

anforderungen gestellt wie sie im rea-

len Betrieb auftreten Daran scheitern

heute noch viele Werkzeuge vor allem

dann wenn mehr als eine einzelne Anla-

ge oder Zelle betrieben werden soll Die

Arbeitsgruppe hat darum die folgende

Defi nition fuumlr digitalen Fabrikbetrieb

gewaumlhlt deren Umsetzung in die Praxis

vermutlich schrittweise etwa aufgrund

leistungsfaumlhigerer Hardware erfolgen

wird

bdquoDer digitale Fabrikbetrieb bezeich-

net die Nutzung und das Zusammen-

wirken von Methoden Modellen und

Werkzeugen der digitalen Fabrik die bei

der Inbetriebnahme einzelner Anlagen

dem Anlauf mehrerer Anlagen und der

Durchfuumlhrung realer Produktionspro-

zesse eingesetzt werden Ziele sind die

Absicherung und Verkuumlrzung des An-

laufs sowie die betriebsbegleitende und

kontinuierliche Verbesserung der Seri-

enproduktion

Dazu wird das dynamische Verhalten

einzelner Produktionsanlagen und kom-

plexer Produktionssysteme und -prozes-

se einschlieszliglich der Informations- und

Steuerungstechnik realitaumltsnah abgebil-

det Virtuelle und reale Komponenten

koumlnnen dabei miteinander gekoppelt

sein Auf Basis eines durchgaumlngigen Da-

tenmanagements nutzt der digitale Fa-

brikbetrieb die Ergebnisse der Produkti-

onsplanung in der digitalen Fabrik und

stellt seinerseits Daten fuumlr operative IT-

Systeme bereit Bei der Nutzung in der

Serienproduktion werden die Model-

le laufend der Realitaumlt angepasstldquo (VDI

4499 Blatt 2 S 2)

Das in der Defi nition als gegeben an-

genommene durchgaumlngige Datenma-

nagement ist in der Praxis bisher nur in

Ansaumltzen anzutreff en da die bdquoWeltenldquo

der Planung und des operativen Be-

triebs und damit auch die sie unterstuumlt-

zenden IT-Systeme nur langsam zusam-

menwachsen Darum arbeiten weitere

Arbeitsgruppen des VDI daran dieses

durchgaumlngige Datenmanagement zu

beschreiben beziehungsweise konkrete

Inhalte der zwischen den bdquoWeltenldquo aus-

zutauschenden Daten zu defi nieren (VDI

4499 Blatt 3 sowie VDI 5600 Blatt 2)

Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs

In dem neuen Blatt 2 der VDI-Richtli-

nie 4499 haben Experten aus Industrie

Dienstleistung Softwarehaumlusern und In-

stituten die Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs und deren Anwendung

auf zwei wesentlichen Anwendungsfel-

dern beschrieben Digitaler Betrieb von

Einzelmaschinen (Werkzeugmaschinen)

und digitaler Betrieb automatisierter

Produktionsanlagen Wichtige Kom-

ponenten des digitalen Fabrikbetriebs

sind beispielsweise die virtuelle Inbe-

triebnahme oder die betriebsbegleiten-

de (Realzeit-) Simulation Am Uumlbergang

aus der Planung in die Inbetriebnahme

und die Serienproduktion wirken vir-

tuelle undoder reale Maschinen und

deren dynamisches Verhalten mit vir-

tuellen undoder realen Anlagensteue-

rungen als Abbild der Logik der Anlagen

zusammen Mit der Verbindung zu uumlber-

lagerten Fertigungsmanagementsyste-

men erlaubt der digitale Fabrikbetrieb

Aussagen uumlber das Gesamtverhalten

von Maschinen und Anlagen vor deren

realem Anlauf

Neben der Defi nition wesentlicher Ge-

sichtspunkte die fuumlr den digitalen Fab-

rikbetrieb von Bedeutung sind werden

moumlgliche Anwendungsgebiete in den

verschiedenen Lebenszyklusphasen ei-

nes Produktionssystems aufgezeigt Ex-

emplarisch fuumlr die Hauptanwendungs-

gebiete werden die Inbetriebnahme

komplexer Fertigungs systeme sowie das

Erzeugen von NC-Bearbeitungs- und

Messprogrammen zum Betrieb von NC-

Werkzeugmaschinen als Teil der Fer-

tigungssysteme erlaumlutert (DENKENA

2009a) Besonderes Augenmerk wird auf

die verwendeten Informations- und Pla-

nungssysteme gelegt

Weiterhin ergeben sich aus dem Ein-

satz dieser Systeme als Teil des digitalen

Fabrikbetriebs neue Moumlglichkeiten fuumlr

ein durchgaumlngiges Datenmanagement

(DEN KENA 2009b) Dieses stellt die Basis

bereit auf der der digitale Fabrikbetrieb

die Ergebnisse aus Planungsphasen der

digitalen Fabrik nutzt und um Daten fuumlr

operative IT-Systeme ergaumlnzt (SCHLEI-

PEN SCHICK SAUER 2008) Somit wer-

den die Modelle der digitalen Fabrik mit

Informationen aus der realen Produktion

gekoppelt und koumlnnen waumlhrend der Se-

rienproduktion weiterverwendet und ak-

tualisiert werden

Einsatz des digitalen Fabrikbe-

triebs in Anwendungsgebieten

der Fertigung

Um den Einsatz sowie die Herausforde-

rungen und Voraussetzungen des digi-

talen Fabrikbetriebs in konkreten An-

wendungsgebieten deutlich zu machen

wurde zwischen den Anwendungsge-

bieten Einzelmaschinen und verkette-

ten Produktionsanlagen unterschieden

Einzelmaschinen zum Beispiel NC-Werk-

zeugmaschinen fokussieren dabei auf

die zu fertigenden Teile waumlhrend bei

automatisierten Fertigungsanlagen die

Bild 1 Kostenfestlegung versus Kostenentstehung (in Anlehnung an EHRLENSPIEL ua

2005 Seite 11)

2 2 0 1 122

Ressourcen der Anlage selbst im Mittel-

punkt der Planung stehen

Die rechnergestuumltzte Fertigungs- und

Prozessplanung umfasst innerhalb des

digitalen Fabrikbetriebs alle rechnerun-

terstuumltzten Taumltigkeiten die erforderlich

sind um fuumlr ein Bauteil Bearbeitungs-

und Messprogramme zur Steuerung ei-

ner NC-Werkzeugmaschine zu erstellen

und in Betrieb zu nehmen

Die Bauteile durchlaufen dabei die

Funktionsbereiche Konstruktion Arbeits-

vorbereitung und Fertigung

NC-Werkzeugmaschinen koumlnnen Teil

einer automatisierten Produktionsanla-

ge sein etwa wenn mehrere Werkzeug-

maschinen durch ein automatisiertes

Materialfl usssystem verkettet sind Bei

automatisierten Produktionsanlagen

spielen das Datenmanagement und die

Modellierung der einzelnen Anlagen-

komponenten eine zentrale Rolle Im Sin-

ne eines digitalen Fabrikbetriebs ist es

erforderlich dass disziplinuumlbergreifend

gearbeitet und modelliert wird Kom-

ponenten werden daher in mechatroni-

schen Objekten als Teil einer umfassen-

den mechatronischen Bibliothek (siehe

Bild 2) beschrieben die alle relevanten

Teilaspekte umfasst Diese mechatroni-

sche Bibliothek ist das Herzstuumlck des di-

gitalen Fabrikbetriebs da hier alle rele-

vanten Daten fuumlr den spaumlteren Betrieb

zusammengefuumlhrt und in Beziehung zu-

einander gesetzt werden

Ausblick

Ohne eine parallel zu den aktuellen Ent-

wicklungsarbeiten laufende Standardi-

sierung wird das Ziel einer permanenten

Planungsbereitschaft in der Fabrik nicht

zu erreichen sein Darum arbeiten Mitar-

beiter des Fraunhofer IOSB in diversen

Standardisierungsgremien zum Beispiel

im VDI-Fachausschuss bdquoMES-Maschinen-

schnittstellen (VDI 5600 Blatt 2)ldquo und

wirken im Gremium bdquoDurchgaumlngiges En-

gineering von Leitsystemen (VDI-GMA FA

612)ldquo mit Mit AutomationML ist ein in-

dustriegetriebenes Konsortium dabei

fuumlr das Engineering von Produktionsan-

lagen einen Standard der Standards zu

entwickeln mit dem der oben geforderte

durchgaumlngige Datenaustausch unabhaumln-

gig von Softwarewerkzeugen moumlglich ist

(DRATH 2010) bw

KENNZIFFER DEM22704

Literaturverzeichnis

DENKENA B AMMERMANN C CA-Technolo-gien in der Fertigungs- und Prozessplanung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)4 S 300ndash305 (=2009a)

DENKENA B AMMERMANN C CHARLIN F Analyse und Optimierung des Datenmanage-ments in variantenreicher Werkstattfertigung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)9 S 787ndash790 (=2009b)

Drath R (Hrsg) Datenaustausch in der Anla-genplanung mit AutomationML Berlin Sprin-ger Verlag 2010

EHLENSPIEL K LINDEMANN U KIEWERT A Kostenguumlnstig entwickeln und konstruie-ren Kostenmanagement bei der integrierten Produktentwick lung Berlin Springer-Verlag 2005

SCHLEIPEN Miriam SCHICK Klaus SAUER Olaf Layoutmanager fuumlr automa tisch erstell-te Prozessfuumlhrungsbilder mit Hilfe von Daten aus der Digitalen Fabrik In Advances in simu-lation for production and logistics applica-tions Hrsg RABE Markus Stuttgart Fraun-hofer IRB Verlag 2008 S 397-406

VDI Richtlinie 4499 Digitale FabrikBlatt 1 Grundlagen und Planung Februar 2008Blatt 2 Digitaler Fabrikbetrieb Maumlrz 2011

VDI Richtlinie 5600 Blatt 3 Logische Schnittstel-le zwischen Maschinen und MES April 2011

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

Bild 2 Gemeinsame Arbeitsweise auf Basis eines gemeinsamen Planungs- und Entwicklungsmodells

(VDI 4499 Blatt 2 S 19)

2 2 0 1 1 23

R F I D - L Ouml S U N G E N I M P R O D U K T I O N S U M F E L D

D I E R F I D - U H F -Technologie wurde in

erster Linie zur Erfassung von Transpon-

dern uumlber groumlszligere Reichweiten entwickelt

Diese Anforderung wird primaumlr im Bereich

der Logistik und der Fahrzeugerfassung

gestellt Moderne RFID-UHF-Systeme bie-

ten bereits sehr gute Ergebnisse und erzie-

len Reichweiten von bis zu 10 Metern Im

Bereich der industriellen Produktion gibt

es aber eine groszlige Anzahl von Anwendun-

gen bei der die gewuumlnschte Reichweite

zwischen wenigen Zentimetern bis hin zu

mehreren Metern liegt

In der Vergangenheit konnte die RFID-

UHF-Technologie nur bei den mittleren

und groszligen Reichweiten punkten speziell

bei sehr kleinen Schreib-Lese-Abstaumlnden

kommt immer noch sehr oft die HF-LF-

Technik zum Einsatz Aufgrund der staumln-

dig steigenden Bedarfe an eine transpa-

rente Fertigungsstruktur muumlssen auch in

der Intralogistik und in der spaumlteren Wa-

renverteilung Reichweiten im mittleren

und groszligen Bereich abgedeckt werden

Ganz ohne Systemwechsel

Da diese Anforderungen nur mit RFID-

UHF geloumlst werden koumlnnen ist oft ein

Systemwechsel innerhalb eines Ferti-

gungsverbundes erforderlich Um die-

ses Problem zu beheben braucht es eine

Erweiterung der Anwendungsbereiche

von RFID-UHF auch auf kleine Reichwei-

ten Erste so genannte Low-Range-UHF-

Systeme sind seit einiger Zeit auf dem

Markt verfuumlgbar Ein defi nierter und stouml-

runempfi ndlicher Erfassungsbereich im

Vergleich zu einer HF-Loumlsung kann da-

mit aber nicht realisiert werden Neueste

UHF-Antennenloumlsungen bieten nun die

Moumlglichkeit in einem kleinen defi nierten

Bereich eine hohe Energiedichte zu kon-

zentrieren um auch Transponder auf me-

tallischem oder leitfaumlhigem Untergrund

mit ausreichend Energie zu versorgen

und ohne nennenswerte Energie in das

Fernfeld zu transportieren

Stoumlrfestigkeit deutlich erhoumlht

Damit werden gleich zwei positive Eff ek-

te erzielt Zum ersten wird die notwendi-

ge Energie da eingesetzt wo sie benoumltigt

wird und zum zweiten koumlnnen die Proble-

me mit der Stoumlrempfi ndlichkeit bei groumlszlige-

ren Reader-Populationen verringert wer-

den Durch eine weitere Verbesserung auf

der Reader-Seite lassen sich mittlerweile

sehr kleine Abstaumlnde zwischen einzelnen

Schreib-Lesestationen erzielen ohne

dass die Reader mit viel Aufwand extern

synchronisiert werden muumlssen

Auf die Auswahl des

Transponders kommt es an

Von Seiten der Tag-Hersteller wird auf

dem Gebiet der Low-Range-Anwendun-

gen ebenfalls einiges an Innovationen

erbracht so dass heute eine breite Aus-

wahl an Nahfeld-Transpondern zur Verfuuml-

gung steht

Falls in der gesamten Prozesskette un-

terschiedliche Identifi kationsreichweiten

notwendig sind koumlnnen durch die Ver-

wendung von Hybrid-Transpondern so-

wohl kleine Reichweiten als auch groumlszligere

Distanzen bis zu drei Meter erzielt wer-

den Diese Eigenschaft wird auf Seiten des

Transponders durch eine spezielle Anten-

nenstruktur erzielt ndash Mehrkosten beim

Transponder entstehen dadurch nicht

RFID im Pharmabereich

Gerade im Bereich der Pharmaindust-

rie ist RFID eine interessante Loumlsung zur

Steuerung von Produktions- und Ver-

packungsschritten Nachfolgend wird

das bereits in der Fertigung verwendete

Transponder-Etikett auch fuumlr logistische

und sicherheitstechnische Anwendun-

gen eingesetzt Durch die Verwendung

der Antennen-Reader-Kombination koumln-

nen sowohl die sehr hohen Geschwin-

digkeiten auf dem Produktionsband von

bis zu 5 Metern pro Sekunde als auch

Reichweiten von bis zu drei Metern er-

zielt werden

RFID-UHF erobert

die Fertigungssteuerung

Durch die rasante Weiterentwicklung der

RFID-UHF-Technologie kann nun nur

durch die Auswahl des richtigen Anten-

nen-Reader-Typs und des passenden

Transponders durchgaumlngig jegliche Au-

to-ID-Applikation von sehr geringen bis

zu groszligen Reichweiten kosteneffi zient

bewaumlltigt werden Alle unterschiedlichen

Identifi kationspunkte in der Produkten-

stehungskette arbeiten mit dem einma-

lig auf das Produkt aufgebrachten Hyb-

rid-Transponder Die Kosten fuumlr den Tag

fallen nur einmal an Oft verbleibt der Tag

ein Leben lang auf dem Produkt und

kann auch im Servicefall wieder ausgele-

sen werden Durch den stetig steigenden

Trend zur Erhoumlhung der Fertigungseffi zi-

enz bieten nun die neuen RFID-UHF-

Technologien groszlige Chancen im harten

Wettbewerb zu bestehen bw

KENNZIFFER DEM22672

Skalierbare Loumlsungen im IndustrieumfeldDie RFID-Technologie ist aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken Der in der Vergangenheit

notwendige Wechsel zwischen verschiedenen Kommunikationsstandards war ein groszliges Hindernis zur durch-

gaumlngigen Einfuumlhrung der RFID-Technologie in der gesamten Wertschoumlpfungskette

V O N T H O M A S B R U N N E R

Einsatz der RFID-UHF-Technologie in der Produktion

Bilder Kathrein

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M O B I L E I T - L Ouml S U N G E N I N P R O D U K T I O N S U M G E B U N G E N

M e d i e n b r uuml c h e

bearbeiten Vor-

gabedaten und

A r b e i t s a b l auml u f e

werden direkt aus

dem Business-

system oder dem

Produktionsma-

nagementsystem an das Mobilgeraumlt uumlber-

tragen sinnvollerweise zusammen mit

zusaumltzlichen qualitaumlts- oder sicherheits-

verbessernden Aktivitaumlten die direkt in die

Geschaumlftsprozesse eingebunden werden

Damit laumlsst sich etwa auszuschlieszligen dass

ein Instandhalter seine Aufgaben am fal-

schen Geraumlt ausfuumlhrt weil uumlber das Mobil-

geraumlt mittels RFID- oder Barcodescan Fo-

toerkennung oder Lokalisierung vor jedem

Arbeitsgang automatisch gepruumlft werden

kann ob sich der Benutzer am richtigen

Ort befi ndet Und natuumlrlich kann der Be-

arbeiter zu jedem Arbeitsgang zusaumltzliche

Informationen wie Bedienungsanleitung

oder Montagehinweise erhalten um die

Arbeit qualitativ hochwertiger ausfuumlhren

zu koumlnnen Ruumlckmeldungen von Taumltigkei-

ten Materialien usw koumlnnen uumlber die Tas-

tatur des Mobilgeraumltes oder durch andere

Hilfsmittel etwa einem geraumlteinklusiven

Barcodescanner erfasst werden

Online-und Offl ine-Verbindung

Befi ndet sich der Benutzer des Mobilgerauml-

tes in einem durch das jeweilige Netz ab-

gedeckten Bereich (zum Beispiel WLAN

UMTS EDGE LAN usw) so kann er zusaumltz-

liche Informationen uumlber den Status des

Geraumltes Trends und Parameter zur Bear-

beitungszeit aus dem Onlinesystem (etwa

direkt aus einem Prozessrechner) auf dem

Mobilgeraumlt zur Anzeige bringen Viele Be-

reiche in Produktionsanlagen sind jedoch

nicht an das Onlinenetz angebunden weil

es sich um besonders gesicherte Bereiche

explosionsgeschuumltzte Zonen oder weitlaumlu-

fi ge Areale handelt Damit auch in diesen

Bereichen Mobilgeraumlte zum Einsatz kom-

men koumlnnen muumlssen diese uumlber eine eige-

ne Datenbank verfuumlgen uumlber die waumlhrend

des Offl ineaufenthaltes alle Daten zwi-

schengespeichert werden Sobald der Be-

nutzer wieder in einen netzabgedeckten

Bereich kommt muss eine automatische

oder benutzerinitiierte Datenreplikation

zur zentralen Datenbank erfolgen

Kennzahlen ndash immer und uumlberall

Manager von Produktionsanlagen benouml-

tigen Kennzahlen um ihre Produktion

verlaumlsslich zu betreiben So muumlssen sie

staumlndig uumlber die Auslastung und Verfuumlg-

barkeit der Anlagen informiert sein um

bei Engpaumlssen sofort zu einer Entschei-

dung faumlhig zu sein Durch Echtzeitanbin-

dung an die Produktionsanlagen kann

jederzeit an jedem Ort und unverzuumlglich

nach dem Eintreten eines Ereignisses re-

agiert werden Das schaff t Vertrauen und

Sicherheit fuumlr die Produktion

Mobility in der Produktion

Das Gieszligener Softwareunternehmen ad-

venco Consulting GmbH ist Full-Service-

Dienstleister im Bereich Manufacturing

IT und unterstuumltzt mit seinen Produkten

und Dienstleistungen die Kunden dabei

ihre Produktionsprozesse zu verbessern

und leistungsfaumlhiger zu machen Eine we-

sentliche Rolle spielen dabei die hier bei-

spielhaft genannten Komponenten key-

2operate und key2value um manuelle

Aktivitaumlten in der Produktion zu automa-

tisieren Dabei versorgt die Business-App

bdquokey2valueldquo Entscheider ortsunabhaumlngig

mit allen wichtigen Informationen und

Kennzahlen der Produktion

Durch eine Reihe repraumlsentierender Dar-

stellungen auf dem Mobilgeraumlt koumlnnen kri-

tische Kennzahlen Alarme Tachometeran-

zeigen usw in Echtzeit angezeigt und bei

Auff aumllligkeiten beispielsweise Trends ver-

glichen werden Um ein komplettes Bild

uumlber den Zustand der Produktion zu er-

halten greift das System direkt auf ein Ma-

nufacturing-Intelligence-System uumlber ein

bdquoUnifi ed Production Modelldquo zu Damit sind

alle Daten und Werte abrufbar die im Busi-

ness-Intelligence-System (BI EMI) bereits

angelegt und berechnet wurden Die ein-

fache Konfi guration direkt auf dem Mobil-

geraumlt erlaubt Ad-hoc-Dashboards um auch

Informationen in Relation zu sehen fuumlr die

keine vorkonfi gurierten Reports vorliegen

Mit der App key2operate koumlnnen nahezu

beliebige manuelle Geschaumlftsprozesse erstellt

und mit industrietauglichen mobilen Geraumlten

wie Handhelds mit Barcode- oder RFID-Scan-

ner Tablets Smartphones usw automatisiert

werden Der Ersteller der Ablaumlufe hat die Moumlg-

lichkeit manuelle Aktivitaumlten auf einfache Wei-

se als Workflow vorzugeben Zunaumlchst defi-

niert er die Datenbankstruktur und eliminiert

damit von vorneherein komplexe Schnittstel-

lendefinitionen Im zweiten Schritt legt der

Designer fest auf welche Weise dem spaumlteren

Benutzer die Daten auf dem Bildschirm visu-

alisiert werden und wie der Workflow-Ablauf

zu bedienen ist Zum Schluss wird der Ablauf

durch die Sequenzierung der Menuumls festge-

legt So kann ohne IT-Kenntnisse eine unbe-

grenzte Anzahl von Workflows erzeugt und

angepasst werden

Die grafi sch erstellten Arbeitsablaumlufe

werden gemeinsam mit der passenden

Grafi kdarstellung auf die Mobilgeraumlte gela-

den und als digitale Arbeitsanweisungen

uumlbergeben Gleichzeitig koumlnnen Anleitun-

gen Fotos oder Dokumentationen zu den

Ablaumlufen hinzugefuumlgt werden um Aufga-

ben gezielt zu erlaumlutern und fuumlr eine fehler-

freie Bearbeitung zu sorgen Uumlber manuelle

Eingabe Scannen von Barcodes oder RFID-

Tags werden Anlagen und Geraumlte identifi -

ziert und Ruumlckmeldungen zum Abarbei-

tungsstatus erfasst Gegebenenfalls koumlnnen

wichtige Parameter waumlhrend des Arbeits-

ablaufes direkt visualisiert und uumlberwacht

werden Uumlber einen Task Scheduler koumlnnen

die Arbeitsablaumlufe geplant werden um sie

auf dem richtigen Endgeraumlt online oder off -

line abarbeiten zu lassen Durch die Einbin-

dung der manuellen Prozesse in die IT-Um-

gebung werden die Aktivitaumlten verlaumlsslicher

und nachvollziehbar Sie koumlnnen geplant

und uumlberwacht werden und verbessern die

Arbeits-und Produktionsqualitaumlt bw

KENNZIFFER DEM22665

Maskeneditor Die Visualisierungsoberfl aumlche der Mo-

bilgeraumlte kann mit dem Maskeneditor frei zusammen-

gestellt werden Bilder advenco Consulting

iPhone Selbst zu-

sammengestell-

te Dashboards fuumlr

iPhone und iPad

key2operate

Client Indus-

trietaugliche

Menuumldarstel-

lung fuumlr Mo-

bilgeraumlte

2 2 0 1 116

M I T S E I N E N Freunden weltweit rund

um die Uhr zu kommunizieren Videos

und Fotos auszutauschen oder sich per

Smartphone-App aktuell uumlber Fuszligball-

Zwischenspielstaumlnde zu informieren

stellt fuumlr die iPhoneiPad-Generation

keine groszlige Herausforderung dar Die

Leichtigkeit der Informationsbeschaf-

fung gepaart mit Lifestyle-Anspruumlchen

entspricht der heutigen Normalitaumlt eine

Normalitaumlt die das private Leben be-

herrscht allerdings in der industriellen

Umgebung noch Platz fuumlr Innovationen

bietet Dass auch Produktionsunterneh-

men von der Leichtigkeit der Informati-

onsbeschaff ung profi tieren koumlnnen ist

unbestritten Langfristiges Planen und

Beobachten von Marktentwicklungen

sind oftmals nicht mehr moumlglich Unter-

nehmensrelevante Entscheidungen muumls-

sen kurzfristig getroff en werden Damit

Entscheidungsgrundlagen auch dann

zur Verfuumlgung stehen wenn man sie be-

noumltigt ist der ortunabhaumlngige Zugriff auf

aktuelle Produktionskennzahlen oder

Kennzahlenanalysen unumgaumlnglich Der

Informationszugriff sollte sich einfach

mobil und fl exibel gestalten Der Einsatz

moderner Hardware hohe Performance

und absolute Zugriff sicherheit sind wei-

tere Anforderungen an ein intelligentes

Informationssystem

Aus den Daten die

richtigen Schluumlsse ziehen

Business-Intelligence-Softwaresysteme

kurz BI-Systeme unterstuumltzen die logische

und physische Konsolidierung inhomoge-

ner Datenquellen Das heiszligt Informationen

werden erfasst logisch verknuumlpft und auf-

bereitet Schlussendlich liefern BI-Systeme

die gewuumlnschten Entscheidungsgrundla-

gen fuumlr die Entscheidungstraumlger BI-Syste-

me bedienen sich der Daten bereits eta-

blierter Unternehmenssoftwareloumlsungen

So bieten ERP- (Enterprise-Resource-Plan-

ning-) oder MES-(Manufacturing-Executi-

on-) Systeme eine operative Datengrund-

lage zur Ermittlung von Kennzahlen oder

zum Erstellen von Analyse-Charts

Der Erfolg von Business Intelli-

gence liegt in der technischen

Umsetzung

Nur eine technisch saubere Loumlsung die in

der Anwendung auch Spaszlig macht wird

zum gewuumlnschten Erfolg fuumlhren Beschaumlf-

Mobiler Zugriff auf aktuelle Produktionsdaten

Business Intelligence uumlberwindet die organisatorische Grenze von der Geschaumlftsebene

in den Shopfloor Meister und Produktionsleiter koumlnnen bei Meetings direkt auf aktuelle

Kennzahlen und Analyse-Charts aus der Produktion zuruumlckgreifen Ausgedruckte Excel-

Tabellen oder handschriftliche Journalbuumlcher gehoumlren der Vergangenheit an

V O N I N G C H R I S T I A N E R L I N G E R

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

Business Intelligence nach dem Selbstbedienungsprinzip liegt im Trend Einfach und fl exibel

Charts zusammenstellen und aktuelle Auswertungen visualisieren

Mit einer mobilen Anwen-

dung lassen sich ortsun-

abhaumlngig und in Echtzeit

Kennzahlen Analysen und

Prozesszustaumlnde abrufen

2 2 0 1 1 17

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

tigt man sich mit Unternehmensdaten

wird man schnell erkennen koumlnnen dass

sehr groszlige Datenmengen und eine hohe

Abhaumlngigkeitskomplexitaumlt zutage treten

werden Performance ist daher der Schluumls-

sel zum Erfolg In-Memory-Technologien

bieten heute die entsprechenden Moumlg-

lichkeiten hoch-performante Datenzugrif-

fe zu realisieren Dabei werden Informati-

onen aus Datenbanken nicht mehr von

der Festplatte gelesen sondern in einem

Arbeitsspeicher vorgehalten Antwortzei-

ten unter einer Sekunde sind so realisier-

bar Analyse-Ergebnisse und Kennzahlen

lassen sich in Echtzeit berechnen und vi-

sualisieren Mobile Anwendungen spielen

dabei eine wichtige Rolle Bei kritischen

Unternehmensdaten wird allerdings die

Sicherheit nach wie vor im Vordergrund

stehen Denn was passiert mit den Daten

aus dem Arbeitsspeicher bei einem Ser-

ver-Crash Wie weit sind die technischen

Loumlsungen fortgeschritten um in einer

ausschlieszliglichen In-Memory-Anwendung

beim Crash keine Daten zu verlieren Fra-

gen die durchaus berechtigt sind und in

der Fachwelt sehr diff erenziert diskutiert

werden Oftmals sind Marketingsansaumltze

der groszligen Hersteller ausschlaggebend

fuumlr geaumluszligerte Meinungen

Der Industrieanwender wird die

Richtung vorgeben

Schlussendlich wird der Kunde ent-

scheiden wie er seine Datenverarbei-

tung kuumlnftig erledigen moumlchte Fakt ist

dass hohe Anspruumlche an Bedienkomfort

und Datensicherheit gestellt werden In

Fachkreisen wird daher haumlufi ger daruumlber

gesprochen warum nicht beide Tech-

nologien In-Memory und klassisches

Datawarehousing in Kombination zum

Einsatz kommen koumlnnen So genannte

hybride Technologien zeichnen sich ab

Dabei werden die Daten weiterhin in re-

lationalen Datenbanken geschrieben die

Zugriff sdaten allerdings im Cache vorge-

halten Somit werden die Zugriff e auf die

Datenbank verhindert aber die Informa-

tionen trotzdem in die Datenbank ge-

schrieben Enorm verkuumlrzte Zugriff szei-

ten ohne dabei die Datensicherheit aus

dem Auge zu verlieren sind so moumlglich

Moderne Softwarehaumluser stellen

sich der Herausforderung

Agilitaumlt ist eine Eigenschaft die die Zu-

kunft der Produktionsunternehmen in Eu-

ropa mit beeinfl ussen wird Dafuumlr ist eine

entsprechende Softwareunterstuumltzung

notwendig Business Intelligence ist heute

bei vielen Unternehmens-Softwareloumlsun-

gen ein Thema So auch im klassischen

Fertigungsbereich wo BI-Loumlsungen in Ver-

bindung mit einem MES-System zum Ein-

satz kommen sollten Das stellt die MES-

Anbieter vor eine groszlige Herausforderung

die Einsatz und Entwicklungs-Know-how

verlangen

Die PROXIA Soft-

ware AG ein junges

bayrisches Soft-

wareunternehmen

hat sich dieser Aufga-

benstellung gewid-

met Dieses Unterneh-

men kann heute seine

Kunden mit einem

MES-Softwaresystem

und einer BI-Loumlsung

mit zukunftstraumlchtiger

Softwaretechnologie

ausstatten Die Modu-

le KPIweb und DASH

web bilden neben den

klassischen MES-Mo-

dulen MDEBDE Leit-

standFeinplanung

PEPPersonaleinsatz-

planung usw die Busi-

ness-Intelligence-An-

wendung fuumlr die

Produktion Diese BI-

Module sind mit hybri-

der Datenverarbei-

t u n g s t e c h n o l o g i e

ausgestattet und koumln-

nen als Mobile-An-

wendung zum Einsatz

kommen Anspruumlche zu kanalisieren und

daraus die beste Loumlsung zu entwickeln

steht im Vordergrund der PROXIA-Ent-

wicklungsabteilung r t

Christian Erlinger ist bei der PROXIA Software

AG fuumlr das Produktmarketing zustaumlndig

KENNZIFFER DEM22714

PROJEKT [erfolg]Wojtek Czyz ist einer der besten deutschenLeichtathleten im Behindertensport Gemeinsammit proALPHA wird der mehrfache Weltmeister und Paralympics-Sieger bei seinem PROJEKT London 2012 [erfolge] feiern

Anspruch von proALPHA ist es jedes PROJEKT im Sinne unserer Kunden zum [erfolg] zu fuumlhren Unsere innovativen Technologien und Service-leistungen werden bereits heute von mehr als 1700 zufriedenen Kunden weltweit eingesetzt

wwwproalphadeDie ERP-Loumlsung fuumlr den Mittelstand

Alle PROXIA-Web-Applikationen werden auf Basis des Browser-Plug-ins Microsoft Silverlight

programmiert Microsoft Silverlight hat sich als ideale Plattform fuumlr komplexe Geschaumlftsan-

wendungen im Internet etabliert

2 2 0 1 118

DAS ERREICHEN der Unternehmensziele

einer leistungsfaumlhigen Fabrik ist heute ab-

haumlngig von schnellen Reaktionszeiten und

kurzen zuverlaumlssigen Prozessketten sowie

einer entsprechenden Qualitaumltssicherung

Insbesondere im Umfeld der SMT (Surface-

Mount-Technology-) Fertigungslinien hat

Praumlzision houmlchste Prioritaumlt Hier muss ge-

waumlhrleistet sein dass die Elektroniken va-

riantenkonform produziert werden keine

fehlerhaften Materialchargen verbaut und

eine durchgaumlngige Materialchargendoku-

mentation gewaumlhrleistet ist Aus diesem

Grund setzen immer mehr Elektronikpro-

duzenten Manufacturing-Execution-Syste-

me (MES) ein um unter anderem Produkte

durchgaumlngig in Echtzeit ruumlckverfolgen zu

koumlnnen

Mittels der durch das MES dokumentier-

ten Erfassung aller fertigungsrelevanten

Daten koumlnnen Auff aumllligkeiten erkannt und

analysiert Prozessparameter geaumlndert

und Abstellmaszlignahmen eingeleitet wer-

den Durch die anschlieszligende Analyse der

Ergebnisse laumlsst sich die Wirkung des Ver-

besserungsprozesses uumlberpruumlfen Die Pro-

zessguumlte kann auf diese Weise optimiert

und die Produktion fehlerhafter Produkte

verhindert werden

Dabei sollte das Manufacturing-Executi-

on-System jedoch nicht nur umfangreiche

und luumlckenlose Informationen sammeln

sondern bereits waumlhrend des Fertigungs-

prozesses fehlerhafte Prozessschritte und

unzulaumlssige Komponenten detektieren

Durch das Prinzip der bdquoVorsorge anstatt

Nachsorgeldquo sind kurze Reaktionszeiten

moumlglich und Fehler koumlnnen bereits im

Keim erstickt werden was eine hohe Quali-

taumlt bei gleichzeitiger Minimierung der Feh-

lerrate und Steigerung der Produktivitaumlt

erzielt

Fehlern auf der Spur

Moumlglich wird die Umsetzung der Optimie-

rungszielsetzungen durch Loumlsungen wie

die Java-EE-basierte iTACMESSuite 7 die

umfangreiche Ruumlckverfolgbarkeits- und

Prozessverriegelungs-

funktionalitaumlten besitzt

Die Loumlsung uumlbernimmt

die komplette Dokumen-

tation und Analyse der

Produkt- und Prozess-

daten aus der laufenden

Produktion und traumlgt

somit zur Einhaltung

der hohen Traceability-

Anforderungen in der

Elektronikindustrie bei

Technisch realisiert wird

dieser Vorgang durch

standardisierte Schnitt-

stellen zu verschiedenen

ERP- und PLM-Syste-

men Uumlber diese wer-

den Stammdaten (wie

etwa Materialstammda-

ten Stuumlcklisten usw) und Bewegungsda-

ten (Materialchargen Fertigungsauftraumlge

Auftragsruumlckmeldungen von Mengen und

Materialverbraumluchen) uumlbernommen und

wieder an das ERP zuruumlckgemeldet Fuumlr je-

des (Halb-)Erzeugnis laumlsst sich so nachvoll-

ziehen welche Prozessschritte wie Pasten-

druck SMD-Bestuumlckung Refl owloumlten AOI

usw zu welchem Zeitpunkt und unter wel-

chen Bedingungen durchlaufen wurden

Die Erfassung aller relevanten Betriebs-

daten erfolgt uumlber eine bidirektionale An-

lagenintegration Diese Informationen

koumlnnen in Echtzeit ausgewertet und ana-

lysiert werden So lassen sich Produktions-

mengen StoumlrgruumlndeAusfallzeiten und

Bauelement-Abwuumlrfe uumlberpruumlfen und op-

timieren

Die BE-Abrufdaten (Bauelemente) wer-

den dabei automatisiert ausgelesen verifi -

ziert und abgespeichert sowie in zeitnahen

Ruumlckmeldeprozessen an das ERP-System

zuruumlckgegeben Durch die automatisch er-

fassten BDE-Daten (Stuumlckzahlen und Takt-

zeiten) ermoumlglicht das MES eine objektive

Analyse der Nutzungsgrade ohne manuel-

le Eingabe so dass ein einfacher Abgleich

zwischen Soll- und Ist-Zustand erfolgen

kann Die Dokumentation des Ist-Zustan-

des erhoumlht dabei die Transparenz fuumlr alle

Beteiligten

Im Ernstfall Prozessverriegelung

Die meisten Manufacturing-Execution-

Systeme ermoumlglichen die einfache passive

Ruumlckverfolgbarkeit Wenige Loumlsungen wie

die iTACMESSuite 7 verfuumlgen uumlber eine

Middleware-Technologie um eine aktive

Traceability mit entsprechenden Prozess-

verriegelungsmechanismen zu unterstuumlt-

zen Die Prozessverriegelung wird mittler-

weile in einem Groszligteil der verschiedenen

Traceability-Anforderungen von VW BMW

Daimler usw gefordert Dieser Vorgang

SMT-Prozesse im Griff Die Oberflaumlchenmontage von elektronischen Bauelementen auf die Leiterplatte (SMT-Bestuumlckung) erfordert

Praumlzision und Fehlerfreiheit vom ersten bis zum letzten Prozessschritt Mittels Manufacturing-Execution-Syste-

men (MES) koumlnnen Produktionsprozesse gesteuert kontrolliert und verbessert werden Die iTACMESSuite 7

bietet dazu eine standardisierte Anbindung an die SMT-Anlagen von Assembleon Fuji ASM und Panasonic

V O N M I C H A E L F I S C H E R

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

SMT-Produktion bei RAFI

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

uumlberpruumlft die Produkte in jedem einzelnen

Prozessschritt bewertet sie mit den Krite-

rien bdquoGutldquo bdquoNacharbeitldquo oder bdquoAusschussldquo

und uumlbernimmt die Verifi kation gegen die

Produktstuumlckliste Anschlieszligend fuumlhrt das

System sie gegebenenfalls einem defi nier-

ten Reparatur-Ablauf zu

In jeder Produktionsstufe wird dabei

gepruumlft ob die vorgegebenen Kompo-

nenten sowie Bauteile verbaut und die

festgelegten Prozessparameter fuumlr die

Produktion eingehalten wurden Treten

an irgendeiner Stelle Fehler auf so wird

die entsprechende Baugruppe nicht

weiter verarbeitet sondern durchlaumluft

einen zuvor defi nierten Eskalationsweg

Es erfolgt dann eine Analyse-Reparatur-

Nachpruumlfung oder die vollstaumlndige Aus-

schleusung der Baugruppe

SMT-Anlagen einfach anbinden

Um eine nahtlose Einbindung der MES-

Loumlsung mit all ihren Funktionalitaumlten in

die SMT-Fertigungsumgebung zu ermoumlg-

lichen hat iTAC basierend auf seinem

API-Service anlagenspezifi sche Standard-

schnittstellen zu den SMT-Anlagen von

Assembleon Fuji ASM und Panasonic in-

tegriert So lassen sich die Systeme der ver-

schiedenen Anbieter auf einfache Weise

anbinden ndash von Labeling-Systemen uumlber

Siebdruckautomaten bis hin zu den nach-

folgenden AOI-Pruumlfsystemen Damit wird

die standardisierte und skalierbare Integ-

ration unterschiedlicher Maschinentypen

und Hersteller entsprechend der jeweili-

gen Anforderungen sichergestellt

bdquoWir sind der einzige MES-Hersteller der

seinen Kunden Plug amp Play-Schnittstellen

zu den vier SMT-Equipmenttypen anbie-

tet Der Markt der Manufacturing-Execu-

tion-System-Anbieter ist zwar umfassend

jedoch unterscheiden sich die Produkte

ndash bedingt durch die jeweilige Historie ndash in

ihrem Loumlsungsansatz sowie im Funktions-

umfang teilweise erheblich In den High-

Volume-Fabriken unserer Kunden haben

wir bis zu zwanzig SMT-Anlagen verschie-

dener Anlagenhersteller integriert Dies

zeigt dass die Nachfrage hier entspre-

chend hoch istldquo erklaumlrt Martin Heinz Vice

President Operations bei iTAC

Auf Nummer sicher Compliance

Fuumlr alle fertigungsnahen Betriebe spielt

beim Einsatz eines Manufacturing-Executi-

on-Systems immer das Thema Compliance

und insbesondere im Automotive-Bereich

die Normierungen eine groszlige Rolle Denn

die Einhaltung von Standards Regulierun-

gen und Richtlinien sind fuumlr Hersteller un-

abdingbar um im Elektronikzulieferer-

Markt zu bestehen Das MES unterstuumltzt

die Umsetzung der Vorschriften ndash bei-

spielsweise muumlssen in verschiedenen

Branchen saumlmtliche Produktions- und Ver-

sandstufen ruumlckverfolgbar sein Die Um-

setzung der Vorgaben schaff t Nachhaltig-

keit und hohe QualitaumltbdquoEine SMT-Anlage

die nicht die Compliance-Anforderungen

erfuumlllt kann im Markt nicht bestehen Un-

ternehmen die sich nach wichtigen Nor-

men richten erzielen auf Dauer einen Wis-

sens- und Wettbewerbsvorsprung Die

Richtlinien dienen der Qualitaumlts sicherung

dem Schutz der Gesellschaft und tragen

zur Verstaumlndigung beildquo erklaumlrt Dieter Meu-

ser Technologievorstand der iTAC Soft-

ware AG und ergaumlnzt bdquoEin Manufacturing-

Execution-System kann einen wesentlichen

Beitrag leisten um Normen besser einhal-

ten zu koumlnnenldquo bw

KENNZIFFER DEM22664

Die Welt der Metallbearbeitung

The world of metalworking

INFOVDW ndash Generalkommissariat EMO Hannover 2011Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken eVCorneliusstrasse 4 60325 Frankfurt am Main GERMANYTel +49 69 756081-0 Fax +49 69 756081-74emovdwde middot wwwemo-hannoverde

Mit der Bahn zur EMO Hannover fuumlr

Hin- und Ruumlckfahrt in der 2 Klasse ab allen innerdeutschen

Bahnhoumlfen Das Angebot ist guumlltig vom 170911 ndash 260911

und buchbar uumlber Tel +49 (0)1805 000 689 (014 EuroMin)

oder wwwemo-hannoverde

99 EUR inkl Tages-Eintrittskarte

2 2 0 1 120

I N D E R betrieblichen Praxis wird der

durchgaumlngigen methodischen Unter-

stuumltzung von Fabrikplanung und an-

schlieszligender Inbetriebnahme Anlauf

und auch laufendem Betrieb von Produk-

tionsanlagen besondere Aufmerksamkeit

geschenkt da in diesen Phasen noch Ver-

besserungspotenziale ausgeschoumlpft wer-

den koumlnnen beispielsweise durch eine

durchgaumlngige Engineering-Kette ohne

manuelle Datenuumlbertragungen Dieser

durchgaumlngige Engineering-Prozess von

der Fabrikplanung bis in den realen Be-

trieb ist das erste Hauptziel des digita-

len Fabrikbetriebs Das zweite Hauptziel

liegt darin das aus der Entwicklung von

Produkten bekannte Dilemma zwischen

Kostenfestlegung und Kostenbeeinfl us-

sung (Bild 1) anzugehen indem in den

fruumlhen Phasen in denen die Herstellkos-

ten des Produkts und laufenden Kosten

der Produktion beeinfl usst und festge-

legt werden die Sicherheit erhoumlht wird

dass Planungsergebnisse der spaumlteren

Realitaumlt moumlglichst nahe kommen

Defi nition

Grundsaumltzlich muss ein Fabrikbetrieb

der im Rechner abgebildet verifi ziert

Digitaler FabrikbetriebNach der VDI-Richtlinie 4499 ist die digitale Fabrik ein bdquoOberbegriff fuumlr ein umfassendes Netzwerk von digitalen

Modellen Methoden und Werkzeugen ndash unter anderem der Simulation und 3D-Visualisierung ndash die durch ein

durchgaumlngiges Datenmanagement integriert werden Ihr Ziel ist die ganzheitliche Planung Evaluierung und

laufende Verbesserung aller wesentlichen Strukturen Prozesse und Ressourcen der realen Fabrik in Verbindung

mit dem Produktldquo (VDI 4499 Blatt 1 S 3) Diese Definition verdeutlicht dass die digitale Fabrik bis in den realen

Betrieb einer Fabrik hineinreicht allerdings ist in Blatt 1 hauptsaumlchlich beschrieben wie sie Aufgaben der Fa-

brikplanung unterstuumltzt Darum hat eine weitere Arbeitsgruppe des VDI sich die Aufgabe gestellt die Lebens-

phasen des Fabrikbetriebs die zugehoumlrigen Methoden und Werkzeuge sowie den Nutzen ihrer Anwendung zu

beschreiben Ergebnis ist das Blatt 2 der Richtlinie 4499 mit dem Titel bdquoDigitaler Fabrikbetriebldquo Der digitale Fa-

brikbetrieb deckt damit einen Teilumfang der digitalen Fabrik ab

V O N D R O L A F S A U E R U N D M I R I A M S C H L E I P E N

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

2 2 0 1 1 21

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

und verbessert wird die Anforderung

erfuumlllen den realen Betrieb einer Fabrik

so realistisch wie moumlglich darzustellen

vor allem auch was sein Zeitverhalten

betriff t Damit werden beispielsweise

an den digitalen Fabrikbetrieb Echtzeit-

anforderungen gestellt wie sie im rea-

len Betrieb auftreten Daran scheitern

heute noch viele Werkzeuge vor allem

dann wenn mehr als eine einzelne Anla-

ge oder Zelle betrieben werden soll Die

Arbeitsgruppe hat darum die folgende

Defi nition fuumlr digitalen Fabrikbetrieb

gewaumlhlt deren Umsetzung in die Praxis

vermutlich schrittweise etwa aufgrund

leistungsfaumlhigerer Hardware erfolgen

wird

bdquoDer digitale Fabrikbetrieb bezeich-

net die Nutzung und das Zusammen-

wirken von Methoden Modellen und

Werkzeugen der digitalen Fabrik die bei

der Inbetriebnahme einzelner Anlagen

dem Anlauf mehrerer Anlagen und der

Durchfuumlhrung realer Produktionspro-

zesse eingesetzt werden Ziele sind die

Absicherung und Verkuumlrzung des An-

laufs sowie die betriebsbegleitende und

kontinuierliche Verbesserung der Seri-

enproduktion

Dazu wird das dynamische Verhalten

einzelner Produktionsanlagen und kom-

plexer Produktionssysteme und -prozes-

se einschlieszliglich der Informations- und

Steuerungstechnik realitaumltsnah abgebil-

det Virtuelle und reale Komponenten

koumlnnen dabei miteinander gekoppelt

sein Auf Basis eines durchgaumlngigen Da-

tenmanagements nutzt der digitale Fa-

brikbetrieb die Ergebnisse der Produkti-

onsplanung in der digitalen Fabrik und

stellt seinerseits Daten fuumlr operative IT-

Systeme bereit Bei der Nutzung in der

Serienproduktion werden die Model-

le laufend der Realitaumlt angepasstldquo (VDI

4499 Blatt 2 S 2)

Das in der Defi nition als gegeben an-

genommene durchgaumlngige Datenma-

nagement ist in der Praxis bisher nur in

Ansaumltzen anzutreff en da die bdquoWeltenldquo

der Planung und des operativen Be-

triebs und damit auch die sie unterstuumlt-

zenden IT-Systeme nur langsam zusam-

menwachsen Darum arbeiten weitere

Arbeitsgruppen des VDI daran dieses

durchgaumlngige Datenmanagement zu

beschreiben beziehungsweise konkrete

Inhalte der zwischen den bdquoWeltenldquo aus-

zutauschenden Daten zu defi nieren (VDI

4499 Blatt 3 sowie VDI 5600 Blatt 2)

Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs

In dem neuen Blatt 2 der VDI-Richtli-

nie 4499 haben Experten aus Industrie

Dienstleistung Softwarehaumlusern und In-

stituten die Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs und deren Anwendung

auf zwei wesentlichen Anwendungsfel-

dern beschrieben Digitaler Betrieb von

Einzelmaschinen (Werkzeugmaschinen)

und digitaler Betrieb automatisierter

Produktionsanlagen Wichtige Kom-

ponenten des digitalen Fabrikbetriebs

sind beispielsweise die virtuelle Inbe-

triebnahme oder die betriebsbegleiten-

de (Realzeit-) Simulation Am Uumlbergang

aus der Planung in die Inbetriebnahme

und die Serienproduktion wirken vir-

tuelle undoder reale Maschinen und

deren dynamisches Verhalten mit vir-

tuellen undoder realen Anlagensteue-

rungen als Abbild der Logik der Anlagen

zusammen Mit der Verbindung zu uumlber-

lagerten Fertigungsmanagementsyste-

men erlaubt der digitale Fabrikbetrieb

Aussagen uumlber das Gesamtverhalten

von Maschinen und Anlagen vor deren

realem Anlauf

Neben der Defi nition wesentlicher Ge-

sichtspunkte die fuumlr den digitalen Fab-

rikbetrieb von Bedeutung sind werden

moumlgliche Anwendungsgebiete in den

verschiedenen Lebenszyklusphasen ei-

nes Produktionssystems aufgezeigt Ex-

emplarisch fuumlr die Hauptanwendungs-

gebiete werden die Inbetriebnahme

komplexer Fertigungs systeme sowie das

Erzeugen von NC-Bearbeitungs- und

Messprogrammen zum Betrieb von NC-

Werkzeugmaschinen als Teil der Fer-

tigungssysteme erlaumlutert (DENKENA

2009a) Besonderes Augenmerk wird auf

die verwendeten Informations- und Pla-

nungssysteme gelegt

Weiterhin ergeben sich aus dem Ein-

satz dieser Systeme als Teil des digitalen

Fabrikbetriebs neue Moumlglichkeiten fuumlr

ein durchgaumlngiges Datenmanagement

(DEN KENA 2009b) Dieses stellt die Basis

bereit auf der der digitale Fabrikbetrieb

die Ergebnisse aus Planungsphasen der

digitalen Fabrik nutzt und um Daten fuumlr

operative IT-Systeme ergaumlnzt (SCHLEI-

PEN SCHICK SAUER 2008) Somit wer-

den die Modelle der digitalen Fabrik mit

Informationen aus der realen Produktion

gekoppelt und koumlnnen waumlhrend der Se-

rienproduktion weiterverwendet und ak-

tualisiert werden

Einsatz des digitalen Fabrikbe-

triebs in Anwendungsgebieten

der Fertigung

Um den Einsatz sowie die Herausforde-

rungen und Voraussetzungen des digi-

talen Fabrikbetriebs in konkreten An-

wendungsgebieten deutlich zu machen

wurde zwischen den Anwendungsge-

bieten Einzelmaschinen und verkette-

ten Produktionsanlagen unterschieden

Einzelmaschinen zum Beispiel NC-Werk-

zeugmaschinen fokussieren dabei auf

die zu fertigenden Teile waumlhrend bei

automatisierten Fertigungsanlagen die

Bild 1 Kostenfestlegung versus Kostenentstehung (in Anlehnung an EHRLENSPIEL ua

2005 Seite 11)

2 2 0 1 122

Ressourcen der Anlage selbst im Mittel-

punkt der Planung stehen

Die rechnergestuumltzte Fertigungs- und

Prozessplanung umfasst innerhalb des

digitalen Fabrikbetriebs alle rechnerun-

terstuumltzten Taumltigkeiten die erforderlich

sind um fuumlr ein Bauteil Bearbeitungs-

und Messprogramme zur Steuerung ei-

ner NC-Werkzeugmaschine zu erstellen

und in Betrieb zu nehmen

Die Bauteile durchlaufen dabei die

Funktionsbereiche Konstruktion Arbeits-

vorbereitung und Fertigung

NC-Werkzeugmaschinen koumlnnen Teil

einer automatisierten Produktionsanla-

ge sein etwa wenn mehrere Werkzeug-

maschinen durch ein automatisiertes

Materialfl usssystem verkettet sind Bei

automatisierten Produktionsanlagen

spielen das Datenmanagement und die

Modellierung der einzelnen Anlagen-

komponenten eine zentrale Rolle Im Sin-

ne eines digitalen Fabrikbetriebs ist es

erforderlich dass disziplinuumlbergreifend

gearbeitet und modelliert wird Kom-

ponenten werden daher in mechatroni-

schen Objekten als Teil einer umfassen-

den mechatronischen Bibliothek (siehe

Bild 2) beschrieben die alle relevanten

Teilaspekte umfasst Diese mechatroni-

sche Bibliothek ist das Herzstuumlck des di-

gitalen Fabrikbetriebs da hier alle rele-

vanten Daten fuumlr den spaumlteren Betrieb

zusammengefuumlhrt und in Beziehung zu-

einander gesetzt werden

Ausblick

Ohne eine parallel zu den aktuellen Ent-

wicklungsarbeiten laufende Standardi-

sierung wird das Ziel einer permanenten

Planungsbereitschaft in der Fabrik nicht

zu erreichen sein Darum arbeiten Mitar-

beiter des Fraunhofer IOSB in diversen

Standardisierungsgremien zum Beispiel

im VDI-Fachausschuss bdquoMES-Maschinen-

schnittstellen (VDI 5600 Blatt 2)ldquo und

wirken im Gremium bdquoDurchgaumlngiges En-

gineering von Leitsystemen (VDI-GMA FA

612)ldquo mit Mit AutomationML ist ein in-

dustriegetriebenes Konsortium dabei

fuumlr das Engineering von Produktionsan-

lagen einen Standard der Standards zu

entwickeln mit dem der oben geforderte

durchgaumlngige Datenaustausch unabhaumln-

gig von Softwarewerkzeugen moumlglich ist

(DRATH 2010) bw

KENNZIFFER DEM22704

Literaturverzeichnis

DENKENA B AMMERMANN C CA-Technolo-gien in der Fertigungs- und Prozessplanung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)4 S 300ndash305 (=2009a)

DENKENA B AMMERMANN C CHARLIN F Analyse und Optimierung des Datenmanage-ments in variantenreicher Werkstattfertigung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)9 S 787ndash790 (=2009b)

Drath R (Hrsg) Datenaustausch in der Anla-genplanung mit AutomationML Berlin Sprin-ger Verlag 2010

EHLENSPIEL K LINDEMANN U KIEWERT A Kostenguumlnstig entwickeln und konstruie-ren Kostenmanagement bei der integrierten Produktentwick lung Berlin Springer-Verlag 2005

SCHLEIPEN Miriam SCHICK Klaus SAUER Olaf Layoutmanager fuumlr automa tisch erstell-te Prozessfuumlhrungsbilder mit Hilfe von Daten aus der Digitalen Fabrik In Advances in simu-lation for production and logistics applica-tions Hrsg RABE Markus Stuttgart Fraun-hofer IRB Verlag 2008 S 397-406

VDI Richtlinie 4499 Digitale FabrikBlatt 1 Grundlagen und Planung Februar 2008Blatt 2 Digitaler Fabrikbetrieb Maumlrz 2011

VDI Richtlinie 5600 Blatt 3 Logische Schnittstel-le zwischen Maschinen und MES April 2011

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

Bild 2 Gemeinsame Arbeitsweise auf Basis eines gemeinsamen Planungs- und Entwicklungsmodells

(VDI 4499 Blatt 2 S 19)

2 2 0 1 1 23

R F I D - L Ouml S U N G E N I M P R O D U K T I O N S U M F E L D

D I E R F I D - U H F -Technologie wurde in

erster Linie zur Erfassung von Transpon-

dern uumlber groumlszligere Reichweiten entwickelt

Diese Anforderung wird primaumlr im Bereich

der Logistik und der Fahrzeugerfassung

gestellt Moderne RFID-UHF-Systeme bie-

ten bereits sehr gute Ergebnisse und erzie-

len Reichweiten von bis zu 10 Metern Im

Bereich der industriellen Produktion gibt

es aber eine groszlige Anzahl von Anwendun-

gen bei der die gewuumlnschte Reichweite

zwischen wenigen Zentimetern bis hin zu

mehreren Metern liegt

In der Vergangenheit konnte die RFID-

UHF-Technologie nur bei den mittleren

und groszligen Reichweiten punkten speziell

bei sehr kleinen Schreib-Lese-Abstaumlnden

kommt immer noch sehr oft die HF-LF-

Technik zum Einsatz Aufgrund der staumln-

dig steigenden Bedarfe an eine transpa-

rente Fertigungsstruktur muumlssen auch in

der Intralogistik und in der spaumlteren Wa-

renverteilung Reichweiten im mittleren

und groszligen Bereich abgedeckt werden

Ganz ohne Systemwechsel

Da diese Anforderungen nur mit RFID-

UHF geloumlst werden koumlnnen ist oft ein

Systemwechsel innerhalb eines Ferti-

gungsverbundes erforderlich Um die-

ses Problem zu beheben braucht es eine

Erweiterung der Anwendungsbereiche

von RFID-UHF auch auf kleine Reichwei-

ten Erste so genannte Low-Range-UHF-

Systeme sind seit einiger Zeit auf dem

Markt verfuumlgbar Ein defi nierter und stouml-

runempfi ndlicher Erfassungsbereich im

Vergleich zu einer HF-Loumlsung kann da-

mit aber nicht realisiert werden Neueste

UHF-Antennenloumlsungen bieten nun die

Moumlglichkeit in einem kleinen defi nierten

Bereich eine hohe Energiedichte zu kon-

zentrieren um auch Transponder auf me-

tallischem oder leitfaumlhigem Untergrund

mit ausreichend Energie zu versorgen

und ohne nennenswerte Energie in das

Fernfeld zu transportieren

Stoumlrfestigkeit deutlich erhoumlht

Damit werden gleich zwei positive Eff ek-

te erzielt Zum ersten wird die notwendi-

ge Energie da eingesetzt wo sie benoumltigt

wird und zum zweiten koumlnnen die Proble-

me mit der Stoumlrempfi ndlichkeit bei groumlszlige-

ren Reader-Populationen verringert wer-

den Durch eine weitere Verbesserung auf

der Reader-Seite lassen sich mittlerweile

sehr kleine Abstaumlnde zwischen einzelnen

Schreib-Lesestationen erzielen ohne

dass die Reader mit viel Aufwand extern

synchronisiert werden muumlssen

Auf die Auswahl des

Transponders kommt es an

Von Seiten der Tag-Hersteller wird auf

dem Gebiet der Low-Range-Anwendun-

gen ebenfalls einiges an Innovationen

erbracht so dass heute eine breite Aus-

wahl an Nahfeld-Transpondern zur Verfuuml-

gung steht

Falls in der gesamten Prozesskette un-

terschiedliche Identifi kationsreichweiten

notwendig sind koumlnnen durch die Ver-

wendung von Hybrid-Transpondern so-

wohl kleine Reichweiten als auch groumlszligere

Distanzen bis zu drei Meter erzielt wer-

den Diese Eigenschaft wird auf Seiten des

Transponders durch eine spezielle Anten-

nenstruktur erzielt ndash Mehrkosten beim

Transponder entstehen dadurch nicht

RFID im Pharmabereich

Gerade im Bereich der Pharmaindust-

rie ist RFID eine interessante Loumlsung zur

Steuerung von Produktions- und Ver-

packungsschritten Nachfolgend wird

das bereits in der Fertigung verwendete

Transponder-Etikett auch fuumlr logistische

und sicherheitstechnische Anwendun-

gen eingesetzt Durch die Verwendung

der Antennen-Reader-Kombination koumln-

nen sowohl die sehr hohen Geschwin-

digkeiten auf dem Produktionsband von

bis zu 5 Metern pro Sekunde als auch

Reichweiten von bis zu drei Metern er-

zielt werden

RFID-UHF erobert

die Fertigungssteuerung

Durch die rasante Weiterentwicklung der

RFID-UHF-Technologie kann nun nur

durch die Auswahl des richtigen Anten-

nen-Reader-Typs und des passenden

Transponders durchgaumlngig jegliche Au-

to-ID-Applikation von sehr geringen bis

zu groszligen Reichweiten kosteneffi zient

bewaumlltigt werden Alle unterschiedlichen

Identifi kationspunkte in der Produkten-

stehungskette arbeiten mit dem einma-

lig auf das Produkt aufgebrachten Hyb-

rid-Transponder Die Kosten fuumlr den Tag

fallen nur einmal an Oft verbleibt der Tag

ein Leben lang auf dem Produkt und

kann auch im Servicefall wieder ausgele-

sen werden Durch den stetig steigenden

Trend zur Erhoumlhung der Fertigungseffi zi-

enz bieten nun die neuen RFID-UHF-

Technologien groszlige Chancen im harten

Wettbewerb zu bestehen bw

KENNZIFFER DEM22672

Skalierbare Loumlsungen im IndustrieumfeldDie RFID-Technologie ist aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken Der in der Vergangenheit

notwendige Wechsel zwischen verschiedenen Kommunikationsstandards war ein groszliges Hindernis zur durch-

gaumlngigen Einfuumlhrung der RFID-Technologie in der gesamten Wertschoumlpfungskette

V O N T H O M A S B R U N N E R

Einsatz der RFID-UHF-Technologie in der Produktion

Bilder Kathrein

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2 2 0 1 116

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um die Uhr zu kommunizieren Videos

und Fotos auszutauschen oder sich per

Smartphone-App aktuell uumlber Fuszligball-

Zwischenspielstaumlnde zu informieren

stellt fuumlr die iPhoneiPad-Generation

keine groszlige Herausforderung dar Die

Leichtigkeit der Informationsbeschaf-

fung gepaart mit Lifestyle-Anspruumlchen

entspricht der heutigen Normalitaumlt eine

Normalitaumlt die das private Leben be-

herrscht allerdings in der industriellen

Umgebung noch Platz fuumlr Innovationen

bietet Dass auch Produktionsunterneh-

men von der Leichtigkeit der Informati-

onsbeschaff ung profi tieren koumlnnen ist

unbestritten Langfristiges Planen und

Beobachten von Marktentwicklungen

sind oftmals nicht mehr moumlglich Unter-

nehmensrelevante Entscheidungen muumls-

sen kurzfristig getroff en werden Damit

Entscheidungsgrundlagen auch dann

zur Verfuumlgung stehen wenn man sie be-

noumltigt ist der ortunabhaumlngige Zugriff auf

aktuelle Produktionskennzahlen oder

Kennzahlenanalysen unumgaumlnglich Der

Informationszugriff sollte sich einfach

mobil und fl exibel gestalten Der Einsatz

moderner Hardware hohe Performance

und absolute Zugriff sicherheit sind wei-

tere Anforderungen an ein intelligentes

Informationssystem

Aus den Daten die

richtigen Schluumlsse ziehen

Business-Intelligence-Softwaresysteme

kurz BI-Systeme unterstuumltzen die logische

und physische Konsolidierung inhomoge-

ner Datenquellen Das heiszligt Informationen

werden erfasst logisch verknuumlpft und auf-

bereitet Schlussendlich liefern BI-Systeme

die gewuumlnschten Entscheidungsgrundla-

gen fuumlr die Entscheidungstraumlger BI-Syste-

me bedienen sich der Daten bereits eta-

blierter Unternehmenssoftwareloumlsungen

So bieten ERP- (Enterprise-Resource-Plan-

ning-) oder MES-(Manufacturing-Executi-

on-) Systeme eine operative Datengrund-

lage zur Ermittlung von Kennzahlen oder

zum Erstellen von Analyse-Charts

Der Erfolg von Business Intelli-

gence liegt in der technischen

Umsetzung

Nur eine technisch saubere Loumlsung die in

der Anwendung auch Spaszlig macht wird

zum gewuumlnschten Erfolg fuumlhren Beschaumlf-

Mobiler Zugriff auf aktuelle Produktionsdaten

Business Intelligence uumlberwindet die organisatorische Grenze von der Geschaumlftsebene

in den Shopfloor Meister und Produktionsleiter koumlnnen bei Meetings direkt auf aktuelle

Kennzahlen und Analyse-Charts aus der Produktion zuruumlckgreifen Ausgedruckte Excel-

Tabellen oder handschriftliche Journalbuumlcher gehoumlren der Vergangenheit an

V O N I N G C H R I S T I A N E R L I N G E R

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

Business Intelligence nach dem Selbstbedienungsprinzip liegt im Trend Einfach und fl exibel

Charts zusammenstellen und aktuelle Auswertungen visualisieren

Mit einer mobilen Anwen-

dung lassen sich ortsun-

abhaumlngig und in Echtzeit

Kennzahlen Analysen und

Prozesszustaumlnde abrufen

2 2 0 1 1 17

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

tigt man sich mit Unternehmensdaten

wird man schnell erkennen koumlnnen dass

sehr groszlige Datenmengen und eine hohe

Abhaumlngigkeitskomplexitaumlt zutage treten

werden Performance ist daher der Schluumls-

sel zum Erfolg In-Memory-Technologien

bieten heute die entsprechenden Moumlg-

lichkeiten hoch-performante Datenzugrif-

fe zu realisieren Dabei werden Informati-

onen aus Datenbanken nicht mehr von

der Festplatte gelesen sondern in einem

Arbeitsspeicher vorgehalten Antwortzei-

ten unter einer Sekunde sind so realisier-

bar Analyse-Ergebnisse und Kennzahlen

lassen sich in Echtzeit berechnen und vi-

sualisieren Mobile Anwendungen spielen

dabei eine wichtige Rolle Bei kritischen

Unternehmensdaten wird allerdings die

Sicherheit nach wie vor im Vordergrund

stehen Denn was passiert mit den Daten

aus dem Arbeitsspeicher bei einem Ser-

ver-Crash Wie weit sind die technischen

Loumlsungen fortgeschritten um in einer

ausschlieszliglichen In-Memory-Anwendung

beim Crash keine Daten zu verlieren Fra-

gen die durchaus berechtigt sind und in

der Fachwelt sehr diff erenziert diskutiert

werden Oftmals sind Marketingsansaumltze

der groszligen Hersteller ausschlaggebend

fuumlr geaumluszligerte Meinungen

Der Industrieanwender wird die

Richtung vorgeben

Schlussendlich wird der Kunde ent-

scheiden wie er seine Datenverarbei-

tung kuumlnftig erledigen moumlchte Fakt ist

dass hohe Anspruumlche an Bedienkomfort

und Datensicherheit gestellt werden In

Fachkreisen wird daher haumlufi ger daruumlber

gesprochen warum nicht beide Tech-

nologien In-Memory und klassisches

Datawarehousing in Kombination zum

Einsatz kommen koumlnnen So genannte

hybride Technologien zeichnen sich ab

Dabei werden die Daten weiterhin in re-

lationalen Datenbanken geschrieben die

Zugriff sdaten allerdings im Cache vorge-

halten Somit werden die Zugriff e auf die

Datenbank verhindert aber die Informa-

tionen trotzdem in die Datenbank ge-

schrieben Enorm verkuumlrzte Zugriff szei-

ten ohne dabei die Datensicherheit aus

dem Auge zu verlieren sind so moumlglich

Moderne Softwarehaumluser stellen

sich der Herausforderung

Agilitaumlt ist eine Eigenschaft die die Zu-

kunft der Produktionsunternehmen in Eu-

ropa mit beeinfl ussen wird Dafuumlr ist eine

entsprechende Softwareunterstuumltzung

notwendig Business Intelligence ist heute

bei vielen Unternehmens-Softwareloumlsun-

gen ein Thema So auch im klassischen

Fertigungsbereich wo BI-Loumlsungen in Ver-

bindung mit einem MES-System zum Ein-

satz kommen sollten Das stellt die MES-

Anbieter vor eine groszlige Herausforderung

die Einsatz und Entwicklungs-Know-how

verlangen

Die PROXIA Soft-

ware AG ein junges

bayrisches Soft-

wareunternehmen

hat sich dieser Aufga-

benstellung gewid-

met Dieses Unterneh-

men kann heute seine

Kunden mit einem

MES-Softwaresystem

und einer BI-Loumlsung

mit zukunftstraumlchtiger

Softwaretechnologie

ausstatten Die Modu-

le KPIweb und DASH

web bilden neben den

klassischen MES-Mo-

dulen MDEBDE Leit-

standFeinplanung

PEPPersonaleinsatz-

planung usw die Busi-

ness-Intelligence-An-

wendung fuumlr die

Produktion Diese BI-

Module sind mit hybri-

der Datenverarbei-

t u n g s t e c h n o l o g i e

ausgestattet und koumln-

nen als Mobile-An-

wendung zum Einsatz

kommen Anspruumlche zu kanalisieren und

daraus die beste Loumlsung zu entwickeln

steht im Vordergrund der PROXIA-Ent-

wicklungsabteilung r t

Christian Erlinger ist bei der PROXIA Software

AG fuumlr das Produktmarketing zustaumlndig

KENNZIFFER DEM22714

PROJEKT [erfolg]Wojtek Czyz ist einer der besten deutschenLeichtathleten im Behindertensport Gemeinsammit proALPHA wird der mehrfache Weltmeister und Paralympics-Sieger bei seinem PROJEKT London 2012 [erfolge] feiern

Anspruch von proALPHA ist es jedes PROJEKT im Sinne unserer Kunden zum [erfolg] zu fuumlhren Unsere innovativen Technologien und Service-leistungen werden bereits heute von mehr als 1700 zufriedenen Kunden weltweit eingesetzt

wwwproalphadeDie ERP-Loumlsung fuumlr den Mittelstand

Alle PROXIA-Web-Applikationen werden auf Basis des Browser-Plug-ins Microsoft Silverlight

programmiert Microsoft Silverlight hat sich als ideale Plattform fuumlr komplexe Geschaumlftsan-

wendungen im Internet etabliert

2 2 0 1 118

DAS ERREICHEN der Unternehmensziele

einer leistungsfaumlhigen Fabrik ist heute ab-

haumlngig von schnellen Reaktionszeiten und

kurzen zuverlaumlssigen Prozessketten sowie

einer entsprechenden Qualitaumltssicherung

Insbesondere im Umfeld der SMT (Surface-

Mount-Technology-) Fertigungslinien hat

Praumlzision houmlchste Prioritaumlt Hier muss ge-

waumlhrleistet sein dass die Elektroniken va-

riantenkonform produziert werden keine

fehlerhaften Materialchargen verbaut und

eine durchgaumlngige Materialchargendoku-

mentation gewaumlhrleistet ist Aus diesem

Grund setzen immer mehr Elektronikpro-

duzenten Manufacturing-Execution-Syste-

me (MES) ein um unter anderem Produkte

durchgaumlngig in Echtzeit ruumlckverfolgen zu

koumlnnen

Mittels der durch das MES dokumentier-

ten Erfassung aller fertigungsrelevanten

Daten koumlnnen Auff aumllligkeiten erkannt und

analysiert Prozessparameter geaumlndert

und Abstellmaszlignahmen eingeleitet wer-

den Durch die anschlieszligende Analyse der

Ergebnisse laumlsst sich die Wirkung des Ver-

besserungsprozesses uumlberpruumlfen Die Pro-

zessguumlte kann auf diese Weise optimiert

und die Produktion fehlerhafter Produkte

verhindert werden

Dabei sollte das Manufacturing-Executi-

on-System jedoch nicht nur umfangreiche

und luumlckenlose Informationen sammeln

sondern bereits waumlhrend des Fertigungs-

prozesses fehlerhafte Prozessschritte und

unzulaumlssige Komponenten detektieren

Durch das Prinzip der bdquoVorsorge anstatt

Nachsorgeldquo sind kurze Reaktionszeiten

moumlglich und Fehler koumlnnen bereits im

Keim erstickt werden was eine hohe Quali-

taumlt bei gleichzeitiger Minimierung der Feh-

lerrate und Steigerung der Produktivitaumlt

erzielt

Fehlern auf der Spur

Moumlglich wird die Umsetzung der Optimie-

rungszielsetzungen durch Loumlsungen wie

die Java-EE-basierte iTACMESSuite 7 die

umfangreiche Ruumlckverfolgbarkeits- und

Prozessverriegelungs-

funktionalitaumlten besitzt

Die Loumlsung uumlbernimmt

die komplette Dokumen-

tation und Analyse der

Produkt- und Prozess-

daten aus der laufenden

Produktion und traumlgt

somit zur Einhaltung

der hohen Traceability-

Anforderungen in der

Elektronikindustrie bei

Technisch realisiert wird

dieser Vorgang durch

standardisierte Schnitt-

stellen zu verschiedenen

ERP- und PLM-Syste-

men Uumlber diese wer-

den Stammdaten (wie

etwa Materialstammda-

ten Stuumlcklisten usw) und Bewegungsda-

ten (Materialchargen Fertigungsauftraumlge

Auftragsruumlckmeldungen von Mengen und

Materialverbraumluchen) uumlbernommen und

wieder an das ERP zuruumlckgemeldet Fuumlr je-

des (Halb-)Erzeugnis laumlsst sich so nachvoll-

ziehen welche Prozessschritte wie Pasten-

druck SMD-Bestuumlckung Refl owloumlten AOI

usw zu welchem Zeitpunkt und unter wel-

chen Bedingungen durchlaufen wurden

Die Erfassung aller relevanten Betriebs-

daten erfolgt uumlber eine bidirektionale An-

lagenintegration Diese Informationen

koumlnnen in Echtzeit ausgewertet und ana-

lysiert werden So lassen sich Produktions-

mengen StoumlrgruumlndeAusfallzeiten und

Bauelement-Abwuumlrfe uumlberpruumlfen und op-

timieren

Die BE-Abrufdaten (Bauelemente) wer-

den dabei automatisiert ausgelesen verifi -

ziert und abgespeichert sowie in zeitnahen

Ruumlckmeldeprozessen an das ERP-System

zuruumlckgegeben Durch die automatisch er-

fassten BDE-Daten (Stuumlckzahlen und Takt-

zeiten) ermoumlglicht das MES eine objektive

Analyse der Nutzungsgrade ohne manuel-

le Eingabe so dass ein einfacher Abgleich

zwischen Soll- und Ist-Zustand erfolgen

kann Die Dokumentation des Ist-Zustan-

des erhoumlht dabei die Transparenz fuumlr alle

Beteiligten

Im Ernstfall Prozessverriegelung

Die meisten Manufacturing-Execution-

Systeme ermoumlglichen die einfache passive

Ruumlckverfolgbarkeit Wenige Loumlsungen wie

die iTACMESSuite 7 verfuumlgen uumlber eine

Middleware-Technologie um eine aktive

Traceability mit entsprechenden Prozess-

verriegelungsmechanismen zu unterstuumlt-

zen Die Prozessverriegelung wird mittler-

weile in einem Groszligteil der verschiedenen

Traceability-Anforderungen von VW BMW

Daimler usw gefordert Dieser Vorgang

SMT-Prozesse im Griff Die Oberflaumlchenmontage von elektronischen Bauelementen auf die Leiterplatte (SMT-Bestuumlckung) erfordert

Praumlzision und Fehlerfreiheit vom ersten bis zum letzten Prozessschritt Mittels Manufacturing-Execution-Syste-

men (MES) koumlnnen Produktionsprozesse gesteuert kontrolliert und verbessert werden Die iTACMESSuite 7

bietet dazu eine standardisierte Anbindung an die SMT-Anlagen von Assembleon Fuji ASM und Panasonic

V O N M I C H A E L F I S C H E R

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

SMT-Produktion bei RAFI

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

uumlberpruumlft die Produkte in jedem einzelnen

Prozessschritt bewertet sie mit den Krite-

rien bdquoGutldquo bdquoNacharbeitldquo oder bdquoAusschussldquo

und uumlbernimmt die Verifi kation gegen die

Produktstuumlckliste Anschlieszligend fuumlhrt das

System sie gegebenenfalls einem defi nier-

ten Reparatur-Ablauf zu

In jeder Produktionsstufe wird dabei

gepruumlft ob die vorgegebenen Kompo-

nenten sowie Bauteile verbaut und die

festgelegten Prozessparameter fuumlr die

Produktion eingehalten wurden Treten

an irgendeiner Stelle Fehler auf so wird

die entsprechende Baugruppe nicht

weiter verarbeitet sondern durchlaumluft

einen zuvor defi nierten Eskalationsweg

Es erfolgt dann eine Analyse-Reparatur-

Nachpruumlfung oder die vollstaumlndige Aus-

schleusung der Baugruppe

SMT-Anlagen einfach anbinden

Um eine nahtlose Einbindung der MES-

Loumlsung mit all ihren Funktionalitaumlten in

die SMT-Fertigungsumgebung zu ermoumlg-

lichen hat iTAC basierend auf seinem

API-Service anlagenspezifi sche Standard-

schnittstellen zu den SMT-Anlagen von

Assembleon Fuji ASM und Panasonic in-

tegriert So lassen sich die Systeme der ver-

schiedenen Anbieter auf einfache Weise

anbinden ndash von Labeling-Systemen uumlber

Siebdruckautomaten bis hin zu den nach-

folgenden AOI-Pruumlfsystemen Damit wird

die standardisierte und skalierbare Integ-

ration unterschiedlicher Maschinentypen

und Hersteller entsprechend der jeweili-

gen Anforderungen sichergestellt

bdquoWir sind der einzige MES-Hersteller der

seinen Kunden Plug amp Play-Schnittstellen

zu den vier SMT-Equipmenttypen anbie-

tet Der Markt der Manufacturing-Execu-

tion-System-Anbieter ist zwar umfassend

jedoch unterscheiden sich die Produkte

ndash bedingt durch die jeweilige Historie ndash in

ihrem Loumlsungsansatz sowie im Funktions-

umfang teilweise erheblich In den High-

Volume-Fabriken unserer Kunden haben

wir bis zu zwanzig SMT-Anlagen verschie-

dener Anlagenhersteller integriert Dies

zeigt dass die Nachfrage hier entspre-

chend hoch istldquo erklaumlrt Martin Heinz Vice

President Operations bei iTAC

Auf Nummer sicher Compliance

Fuumlr alle fertigungsnahen Betriebe spielt

beim Einsatz eines Manufacturing-Executi-

on-Systems immer das Thema Compliance

und insbesondere im Automotive-Bereich

die Normierungen eine groszlige Rolle Denn

die Einhaltung von Standards Regulierun-

gen und Richtlinien sind fuumlr Hersteller un-

abdingbar um im Elektronikzulieferer-

Markt zu bestehen Das MES unterstuumltzt

die Umsetzung der Vorschriften ndash bei-

spielsweise muumlssen in verschiedenen

Branchen saumlmtliche Produktions- und Ver-

sandstufen ruumlckverfolgbar sein Die Um-

setzung der Vorgaben schaff t Nachhaltig-

keit und hohe QualitaumltbdquoEine SMT-Anlage

die nicht die Compliance-Anforderungen

erfuumlllt kann im Markt nicht bestehen Un-

ternehmen die sich nach wichtigen Nor-

men richten erzielen auf Dauer einen Wis-

sens- und Wettbewerbsvorsprung Die

Richtlinien dienen der Qualitaumlts sicherung

dem Schutz der Gesellschaft und tragen

zur Verstaumlndigung beildquo erklaumlrt Dieter Meu-

ser Technologievorstand der iTAC Soft-

ware AG und ergaumlnzt bdquoEin Manufacturing-

Execution-System kann einen wesentlichen

Beitrag leisten um Normen besser einhal-

ten zu koumlnnenldquo bw

KENNZIFFER DEM22664

Die Welt der Metallbearbeitung

The world of metalworking

INFOVDW ndash Generalkommissariat EMO Hannover 2011Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken eVCorneliusstrasse 4 60325 Frankfurt am Main GERMANYTel +49 69 756081-0 Fax +49 69 756081-74emovdwde middot wwwemo-hannoverde

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Hin- und Ruumlckfahrt in der 2 Klasse ab allen innerdeutschen

Bahnhoumlfen Das Angebot ist guumlltig vom 170911 ndash 260911

und buchbar uumlber Tel +49 (0)1805 000 689 (014 EuroMin)

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99 EUR inkl Tages-Eintrittskarte

2 2 0 1 120

I N D E R betrieblichen Praxis wird der

durchgaumlngigen methodischen Unter-

stuumltzung von Fabrikplanung und an-

schlieszligender Inbetriebnahme Anlauf

und auch laufendem Betrieb von Produk-

tionsanlagen besondere Aufmerksamkeit

geschenkt da in diesen Phasen noch Ver-

besserungspotenziale ausgeschoumlpft wer-

den koumlnnen beispielsweise durch eine

durchgaumlngige Engineering-Kette ohne

manuelle Datenuumlbertragungen Dieser

durchgaumlngige Engineering-Prozess von

der Fabrikplanung bis in den realen Be-

trieb ist das erste Hauptziel des digita-

len Fabrikbetriebs Das zweite Hauptziel

liegt darin das aus der Entwicklung von

Produkten bekannte Dilemma zwischen

Kostenfestlegung und Kostenbeeinfl us-

sung (Bild 1) anzugehen indem in den

fruumlhen Phasen in denen die Herstellkos-

ten des Produkts und laufenden Kosten

der Produktion beeinfl usst und festge-

legt werden die Sicherheit erhoumlht wird

dass Planungsergebnisse der spaumlteren

Realitaumlt moumlglichst nahe kommen

Defi nition

Grundsaumltzlich muss ein Fabrikbetrieb

der im Rechner abgebildet verifi ziert

Digitaler FabrikbetriebNach der VDI-Richtlinie 4499 ist die digitale Fabrik ein bdquoOberbegriff fuumlr ein umfassendes Netzwerk von digitalen

Modellen Methoden und Werkzeugen ndash unter anderem der Simulation und 3D-Visualisierung ndash die durch ein

durchgaumlngiges Datenmanagement integriert werden Ihr Ziel ist die ganzheitliche Planung Evaluierung und

laufende Verbesserung aller wesentlichen Strukturen Prozesse und Ressourcen der realen Fabrik in Verbindung

mit dem Produktldquo (VDI 4499 Blatt 1 S 3) Diese Definition verdeutlicht dass die digitale Fabrik bis in den realen

Betrieb einer Fabrik hineinreicht allerdings ist in Blatt 1 hauptsaumlchlich beschrieben wie sie Aufgaben der Fa-

brikplanung unterstuumltzt Darum hat eine weitere Arbeitsgruppe des VDI sich die Aufgabe gestellt die Lebens-

phasen des Fabrikbetriebs die zugehoumlrigen Methoden und Werkzeuge sowie den Nutzen ihrer Anwendung zu

beschreiben Ergebnis ist das Blatt 2 der Richtlinie 4499 mit dem Titel bdquoDigitaler Fabrikbetriebldquo Der digitale Fa-

brikbetrieb deckt damit einen Teilumfang der digitalen Fabrik ab

V O N D R O L A F S A U E R U N D M I R I A M S C H L E I P E N

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

2 2 0 1 1 21

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

und verbessert wird die Anforderung

erfuumlllen den realen Betrieb einer Fabrik

so realistisch wie moumlglich darzustellen

vor allem auch was sein Zeitverhalten

betriff t Damit werden beispielsweise

an den digitalen Fabrikbetrieb Echtzeit-

anforderungen gestellt wie sie im rea-

len Betrieb auftreten Daran scheitern

heute noch viele Werkzeuge vor allem

dann wenn mehr als eine einzelne Anla-

ge oder Zelle betrieben werden soll Die

Arbeitsgruppe hat darum die folgende

Defi nition fuumlr digitalen Fabrikbetrieb

gewaumlhlt deren Umsetzung in die Praxis

vermutlich schrittweise etwa aufgrund

leistungsfaumlhigerer Hardware erfolgen

wird

bdquoDer digitale Fabrikbetrieb bezeich-

net die Nutzung und das Zusammen-

wirken von Methoden Modellen und

Werkzeugen der digitalen Fabrik die bei

der Inbetriebnahme einzelner Anlagen

dem Anlauf mehrerer Anlagen und der

Durchfuumlhrung realer Produktionspro-

zesse eingesetzt werden Ziele sind die

Absicherung und Verkuumlrzung des An-

laufs sowie die betriebsbegleitende und

kontinuierliche Verbesserung der Seri-

enproduktion

Dazu wird das dynamische Verhalten

einzelner Produktionsanlagen und kom-

plexer Produktionssysteme und -prozes-

se einschlieszliglich der Informations- und

Steuerungstechnik realitaumltsnah abgebil-

det Virtuelle und reale Komponenten

koumlnnen dabei miteinander gekoppelt

sein Auf Basis eines durchgaumlngigen Da-

tenmanagements nutzt der digitale Fa-

brikbetrieb die Ergebnisse der Produkti-

onsplanung in der digitalen Fabrik und

stellt seinerseits Daten fuumlr operative IT-

Systeme bereit Bei der Nutzung in der

Serienproduktion werden die Model-

le laufend der Realitaumlt angepasstldquo (VDI

4499 Blatt 2 S 2)

Das in der Defi nition als gegeben an-

genommene durchgaumlngige Datenma-

nagement ist in der Praxis bisher nur in

Ansaumltzen anzutreff en da die bdquoWeltenldquo

der Planung und des operativen Be-

triebs und damit auch die sie unterstuumlt-

zenden IT-Systeme nur langsam zusam-

menwachsen Darum arbeiten weitere

Arbeitsgruppen des VDI daran dieses

durchgaumlngige Datenmanagement zu

beschreiben beziehungsweise konkrete

Inhalte der zwischen den bdquoWeltenldquo aus-

zutauschenden Daten zu defi nieren (VDI

4499 Blatt 3 sowie VDI 5600 Blatt 2)

Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs

In dem neuen Blatt 2 der VDI-Richtli-

nie 4499 haben Experten aus Industrie

Dienstleistung Softwarehaumlusern und In-

stituten die Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs und deren Anwendung

auf zwei wesentlichen Anwendungsfel-

dern beschrieben Digitaler Betrieb von

Einzelmaschinen (Werkzeugmaschinen)

und digitaler Betrieb automatisierter

Produktionsanlagen Wichtige Kom-

ponenten des digitalen Fabrikbetriebs

sind beispielsweise die virtuelle Inbe-

triebnahme oder die betriebsbegleiten-

de (Realzeit-) Simulation Am Uumlbergang

aus der Planung in die Inbetriebnahme

und die Serienproduktion wirken vir-

tuelle undoder reale Maschinen und

deren dynamisches Verhalten mit vir-

tuellen undoder realen Anlagensteue-

rungen als Abbild der Logik der Anlagen

zusammen Mit der Verbindung zu uumlber-

lagerten Fertigungsmanagementsyste-

men erlaubt der digitale Fabrikbetrieb

Aussagen uumlber das Gesamtverhalten

von Maschinen und Anlagen vor deren

realem Anlauf

Neben der Defi nition wesentlicher Ge-

sichtspunkte die fuumlr den digitalen Fab-

rikbetrieb von Bedeutung sind werden

moumlgliche Anwendungsgebiete in den

verschiedenen Lebenszyklusphasen ei-

nes Produktionssystems aufgezeigt Ex-

emplarisch fuumlr die Hauptanwendungs-

gebiete werden die Inbetriebnahme

komplexer Fertigungs systeme sowie das

Erzeugen von NC-Bearbeitungs- und

Messprogrammen zum Betrieb von NC-

Werkzeugmaschinen als Teil der Fer-

tigungssysteme erlaumlutert (DENKENA

2009a) Besonderes Augenmerk wird auf

die verwendeten Informations- und Pla-

nungssysteme gelegt

Weiterhin ergeben sich aus dem Ein-

satz dieser Systeme als Teil des digitalen

Fabrikbetriebs neue Moumlglichkeiten fuumlr

ein durchgaumlngiges Datenmanagement

(DEN KENA 2009b) Dieses stellt die Basis

bereit auf der der digitale Fabrikbetrieb

die Ergebnisse aus Planungsphasen der

digitalen Fabrik nutzt und um Daten fuumlr

operative IT-Systeme ergaumlnzt (SCHLEI-

PEN SCHICK SAUER 2008) Somit wer-

den die Modelle der digitalen Fabrik mit

Informationen aus der realen Produktion

gekoppelt und koumlnnen waumlhrend der Se-

rienproduktion weiterverwendet und ak-

tualisiert werden

Einsatz des digitalen Fabrikbe-

triebs in Anwendungsgebieten

der Fertigung

Um den Einsatz sowie die Herausforde-

rungen und Voraussetzungen des digi-

talen Fabrikbetriebs in konkreten An-

wendungsgebieten deutlich zu machen

wurde zwischen den Anwendungsge-

bieten Einzelmaschinen und verkette-

ten Produktionsanlagen unterschieden

Einzelmaschinen zum Beispiel NC-Werk-

zeugmaschinen fokussieren dabei auf

die zu fertigenden Teile waumlhrend bei

automatisierten Fertigungsanlagen die

Bild 1 Kostenfestlegung versus Kostenentstehung (in Anlehnung an EHRLENSPIEL ua

2005 Seite 11)

2 2 0 1 122

Ressourcen der Anlage selbst im Mittel-

punkt der Planung stehen

Die rechnergestuumltzte Fertigungs- und

Prozessplanung umfasst innerhalb des

digitalen Fabrikbetriebs alle rechnerun-

terstuumltzten Taumltigkeiten die erforderlich

sind um fuumlr ein Bauteil Bearbeitungs-

und Messprogramme zur Steuerung ei-

ner NC-Werkzeugmaschine zu erstellen

und in Betrieb zu nehmen

Die Bauteile durchlaufen dabei die

Funktionsbereiche Konstruktion Arbeits-

vorbereitung und Fertigung

NC-Werkzeugmaschinen koumlnnen Teil

einer automatisierten Produktionsanla-

ge sein etwa wenn mehrere Werkzeug-

maschinen durch ein automatisiertes

Materialfl usssystem verkettet sind Bei

automatisierten Produktionsanlagen

spielen das Datenmanagement und die

Modellierung der einzelnen Anlagen-

komponenten eine zentrale Rolle Im Sin-

ne eines digitalen Fabrikbetriebs ist es

erforderlich dass disziplinuumlbergreifend

gearbeitet und modelliert wird Kom-

ponenten werden daher in mechatroni-

schen Objekten als Teil einer umfassen-

den mechatronischen Bibliothek (siehe

Bild 2) beschrieben die alle relevanten

Teilaspekte umfasst Diese mechatroni-

sche Bibliothek ist das Herzstuumlck des di-

gitalen Fabrikbetriebs da hier alle rele-

vanten Daten fuumlr den spaumlteren Betrieb

zusammengefuumlhrt und in Beziehung zu-

einander gesetzt werden

Ausblick

Ohne eine parallel zu den aktuellen Ent-

wicklungsarbeiten laufende Standardi-

sierung wird das Ziel einer permanenten

Planungsbereitschaft in der Fabrik nicht

zu erreichen sein Darum arbeiten Mitar-

beiter des Fraunhofer IOSB in diversen

Standardisierungsgremien zum Beispiel

im VDI-Fachausschuss bdquoMES-Maschinen-

schnittstellen (VDI 5600 Blatt 2)ldquo und

wirken im Gremium bdquoDurchgaumlngiges En-

gineering von Leitsystemen (VDI-GMA FA

612)ldquo mit Mit AutomationML ist ein in-

dustriegetriebenes Konsortium dabei

fuumlr das Engineering von Produktionsan-

lagen einen Standard der Standards zu

entwickeln mit dem der oben geforderte

durchgaumlngige Datenaustausch unabhaumln-

gig von Softwarewerkzeugen moumlglich ist

(DRATH 2010) bw

KENNZIFFER DEM22704

Literaturverzeichnis

DENKENA B AMMERMANN C CA-Technolo-gien in der Fertigungs- und Prozessplanung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)4 S 300ndash305 (=2009a)

DENKENA B AMMERMANN C CHARLIN F Analyse und Optimierung des Datenmanage-ments in variantenreicher Werkstattfertigung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)9 S 787ndash790 (=2009b)

Drath R (Hrsg) Datenaustausch in der Anla-genplanung mit AutomationML Berlin Sprin-ger Verlag 2010

EHLENSPIEL K LINDEMANN U KIEWERT A Kostenguumlnstig entwickeln und konstruie-ren Kostenmanagement bei der integrierten Produktentwick lung Berlin Springer-Verlag 2005

SCHLEIPEN Miriam SCHICK Klaus SAUER Olaf Layoutmanager fuumlr automa tisch erstell-te Prozessfuumlhrungsbilder mit Hilfe von Daten aus der Digitalen Fabrik In Advances in simu-lation for production and logistics applica-tions Hrsg RABE Markus Stuttgart Fraun-hofer IRB Verlag 2008 S 397-406

VDI Richtlinie 4499 Digitale FabrikBlatt 1 Grundlagen und Planung Februar 2008Blatt 2 Digitaler Fabrikbetrieb Maumlrz 2011

VDI Richtlinie 5600 Blatt 3 Logische Schnittstel-le zwischen Maschinen und MES April 2011

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

Bild 2 Gemeinsame Arbeitsweise auf Basis eines gemeinsamen Planungs- und Entwicklungsmodells

(VDI 4499 Blatt 2 S 19)

2 2 0 1 1 23

R F I D - L Ouml S U N G E N I M P R O D U K T I O N S U M F E L D

D I E R F I D - U H F -Technologie wurde in

erster Linie zur Erfassung von Transpon-

dern uumlber groumlszligere Reichweiten entwickelt

Diese Anforderung wird primaumlr im Bereich

der Logistik und der Fahrzeugerfassung

gestellt Moderne RFID-UHF-Systeme bie-

ten bereits sehr gute Ergebnisse und erzie-

len Reichweiten von bis zu 10 Metern Im

Bereich der industriellen Produktion gibt

es aber eine groszlige Anzahl von Anwendun-

gen bei der die gewuumlnschte Reichweite

zwischen wenigen Zentimetern bis hin zu

mehreren Metern liegt

In der Vergangenheit konnte die RFID-

UHF-Technologie nur bei den mittleren

und groszligen Reichweiten punkten speziell

bei sehr kleinen Schreib-Lese-Abstaumlnden

kommt immer noch sehr oft die HF-LF-

Technik zum Einsatz Aufgrund der staumln-

dig steigenden Bedarfe an eine transpa-

rente Fertigungsstruktur muumlssen auch in

der Intralogistik und in der spaumlteren Wa-

renverteilung Reichweiten im mittleren

und groszligen Bereich abgedeckt werden

Ganz ohne Systemwechsel

Da diese Anforderungen nur mit RFID-

UHF geloumlst werden koumlnnen ist oft ein

Systemwechsel innerhalb eines Ferti-

gungsverbundes erforderlich Um die-

ses Problem zu beheben braucht es eine

Erweiterung der Anwendungsbereiche

von RFID-UHF auch auf kleine Reichwei-

ten Erste so genannte Low-Range-UHF-

Systeme sind seit einiger Zeit auf dem

Markt verfuumlgbar Ein defi nierter und stouml-

runempfi ndlicher Erfassungsbereich im

Vergleich zu einer HF-Loumlsung kann da-

mit aber nicht realisiert werden Neueste

UHF-Antennenloumlsungen bieten nun die

Moumlglichkeit in einem kleinen defi nierten

Bereich eine hohe Energiedichte zu kon-

zentrieren um auch Transponder auf me-

tallischem oder leitfaumlhigem Untergrund

mit ausreichend Energie zu versorgen

und ohne nennenswerte Energie in das

Fernfeld zu transportieren

Stoumlrfestigkeit deutlich erhoumlht

Damit werden gleich zwei positive Eff ek-

te erzielt Zum ersten wird die notwendi-

ge Energie da eingesetzt wo sie benoumltigt

wird und zum zweiten koumlnnen die Proble-

me mit der Stoumlrempfi ndlichkeit bei groumlszlige-

ren Reader-Populationen verringert wer-

den Durch eine weitere Verbesserung auf

der Reader-Seite lassen sich mittlerweile

sehr kleine Abstaumlnde zwischen einzelnen

Schreib-Lesestationen erzielen ohne

dass die Reader mit viel Aufwand extern

synchronisiert werden muumlssen

Auf die Auswahl des

Transponders kommt es an

Von Seiten der Tag-Hersteller wird auf

dem Gebiet der Low-Range-Anwendun-

gen ebenfalls einiges an Innovationen

erbracht so dass heute eine breite Aus-

wahl an Nahfeld-Transpondern zur Verfuuml-

gung steht

Falls in der gesamten Prozesskette un-

terschiedliche Identifi kationsreichweiten

notwendig sind koumlnnen durch die Ver-

wendung von Hybrid-Transpondern so-

wohl kleine Reichweiten als auch groumlszligere

Distanzen bis zu drei Meter erzielt wer-

den Diese Eigenschaft wird auf Seiten des

Transponders durch eine spezielle Anten-

nenstruktur erzielt ndash Mehrkosten beim

Transponder entstehen dadurch nicht

RFID im Pharmabereich

Gerade im Bereich der Pharmaindust-

rie ist RFID eine interessante Loumlsung zur

Steuerung von Produktions- und Ver-

packungsschritten Nachfolgend wird

das bereits in der Fertigung verwendete

Transponder-Etikett auch fuumlr logistische

und sicherheitstechnische Anwendun-

gen eingesetzt Durch die Verwendung

der Antennen-Reader-Kombination koumln-

nen sowohl die sehr hohen Geschwin-

digkeiten auf dem Produktionsband von

bis zu 5 Metern pro Sekunde als auch

Reichweiten von bis zu drei Metern er-

zielt werden

RFID-UHF erobert

die Fertigungssteuerung

Durch die rasante Weiterentwicklung der

RFID-UHF-Technologie kann nun nur

durch die Auswahl des richtigen Anten-

nen-Reader-Typs und des passenden

Transponders durchgaumlngig jegliche Au-

to-ID-Applikation von sehr geringen bis

zu groszligen Reichweiten kosteneffi zient

bewaumlltigt werden Alle unterschiedlichen

Identifi kationspunkte in der Produkten-

stehungskette arbeiten mit dem einma-

lig auf das Produkt aufgebrachten Hyb-

rid-Transponder Die Kosten fuumlr den Tag

fallen nur einmal an Oft verbleibt der Tag

ein Leben lang auf dem Produkt und

kann auch im Servicefall wieder ausgele-

sen werden Durch den stetig steigenden

Trend zur Erhoumlhung der Fertigungseffi zi-

enz bieten nun die neuen RFID-UHF-

Technologien groszlige Chancen im harten

Wettbewerb zu bestehen bw

KENNZIFFER DEM22672

Skalierbare Loumlsungen im IndustrieumfeldDie RFID-Technologie ist aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken Der in der Vergangenheit

notwendige Wechsel zwischen verschiedenen Kommunikationsstandards war ein groszliges Hindernis zur durch-

gaumlngigen Einfuumlhrung der RFID-Technologie in der gesamten Wertschoumlpfungskette

V O N T H O M A S B R U N N E R

Einsatz der RFID-UHF-Technologie in der Produktion

Bilder Kathrein

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2 2 0 1 1 17

B U S I N E S S I N T E L L I G E N C E I N D E R F E R T I G U N G

tigt man sich mit Unternehmensdaten

wird man schnell erkennen koumlnnen dass

sehr groszlige Datenmengen und eine hohe

Abhaumlngigkeitskomplexitaumlt zutage treten

werden Performance ist daher der Schluumls-

sel zum Erfolg In-Memory-Technologien

bieten heute die entsprechenden Moumlg-

lichkeiten hoch-performante Datenzugrif-

fe zu realisieren Dabei werden Informati-

onen aus Datenbanken nicht mehr von

der Festplatte gelesen sondern in einem

Arbeitsspeicher vorgehalten Antwortzei-

ten unter einer Sekunde sind so realisier-

bar Analyse-Ergebnisse und Kennzahlen

lassen sich in Echtzeit berechnen und vi-

sualisieren Mobile Anwendungen spielen

dabei eine wichtige Rolle Bei kritischen

Unternehmensdaten wird allerdings die

Sicherheit nach wie vor im Vordergrund

stehen Denn was passiert mit den Daten

aus dem Arbeitsspeicher bei einem Ser-

ver-Crash Wie weit sind die technischen

Loumlsungen fortgeschritten um in einer

ausschlieszliglichen In-Memory-Anwendung

beim Crash keine Daten zu verlieren Fra-

gen die durchaus berechtigt sind und in

der Fachwelt sehr diff erenziert diskutiert

werden Oftmals sind Marketingsansaumltze

der groszligen Hersteller ausschlaggebend

fuumlr geaumluszligerte Meinungen

Der Industrieanwender wird die

Richtung vorgeben

Schlussendlich wird der Kunde ent-

scheiden wie er seine Datenverarbei-

tung kuumlnftig erledigen moumlchte Fakt ist

dass hohe Anspruumlche an Bedienkomfort

und Datensicherheit gestellt werden In

Fachkreisen wird daher haumlufi ger daruumlber

gesprochen warum nicht beide Tech-

nologien In-Memory und klassisches

Datawarehousing in Kombination zum

Einsatz kommen koumlnnen So genannte

hybride Technologien zeichnen sich ab

Dabei werden die Daten weiterhin in re-

lationalen Datenbanken geschrieben die

Zugriff sdaten allerdings im Cache vorge-

halten Somit werden die Zugriff e auf die

Datenbank verhindert aber die Informa-

tionen trotzdem in die Datenbank ge-

schrieben Enorm verkuumlrzte Zugriff szei-

ten ohne dabei die Datensicherheit aus

dem Auge zu verlieren sind so moumlglich

Moderne Softwarehaumluser stellen

sich der Herausforderung

Agilitaumlt ist eine Eigenschaft die die Zu-

kunft der Produktionsunternehmen in Eu-

ropa mit beeinfl ussen wird Dafuumlr ist eine

entsprechende Softwareunterstuumltzung

notwendig Business Intelligence ist heute

bei vielen Unternehmens-Softwareloumlsun-

gen ein Thema So auch im klassischen

Fertigungsbereich wo BI-Loumlsungen in Ver-

bindung mit einem MES-System zum Ein-

satz kommen sollten Das stellt die MES-

Anbieter vor eine groszlige Herausforderung

die Einsatz und Entwicklungs-Know-how

verlangen

Die PROXIA Soft-

ware AG ein junges

bayrisches Soft-

wareunternehmen

hat sich dieser Aufga-

benstellung gewid-

met Dieses Unterneh-

men kann heute seine

Kunden mit einem

MES-Softwaresystem

und einer BI-Loumlsung

mit zukunftstraumlchtiger

Softwaretechnologie

ausstatten Die Modu-

le KPIweb und DASH

web bilden neben den

klassischen MES-Mo-

dulen MDEBDE Leit-

standFeinplanung

PEPPersonaleinsatz-

planung usw die Busi-

ness-Intelligence-An-

wendung fuumlr die

Produktion Diese BI-

Module sind mit hybri-

der Datenverarbei-

t u n g s t e c h n o l o g i e

ausgestattet und koumln-

nen als Mobile-An-

wendung zum Einsatz

kommen Anspruumlche zu kanalisieren und

daraus die beste Loumlsung zu entwickeln

steht im Vordergrund der PROXIA-Ent-

wicklungsabteilung r t

Christian Erlinger ist bei der PROXIA Software

AG fuumlr das Produktmarketing zustaumlndig

KENNZIFFER DEM22714

PROJEKT [erfolg]Wojtek Czyz ist einer der besten deutschenLeichtathleten im Behindertensport Gemeinsammit proALPHA wird der mehrfache Weltmeister und Paralympics-Sieger bei seinem PROJEKT London 2012 [erfolge] feiern

Anspruch von proALPHA ist es jedes PROJEKT im Sinne unserer Kunden zum [erfolg] zu fuumlhren Unsere innovativen Technologien und Service-leistungen werden bereits heute von mehr als 1700 zufriedenen Kunden weltweit eingesetzt

wwwproalphadeDie ERP-Loumlsung fuumlr den Mittelstand

Alle PROXIA-Web-Applikationen werden auf Basis des Browser-Plug-ins Microsoft Silverlight

programmiert Microsoft Silverlight hat sich als ideale Plattform fuumlr komplexe Geschaumlftsan-

wendungen im Internet etabliert

2 2 0 1 118

DAS ERREICHEN der Unternehmensziele

einer leistungsfaumlhigen Fabrik ist heute ab-

haumlngig von schnellen Reaktionszeiten und

kurzen zuverlaumlssigen Prozessketten sowie

einer entsprechenden Qualitaumltssicherung

Insbesondere im Umfeld der SMT (Surface-

Mount-Technology-) Fertigungslinien hat

Praumlzision houmlchste Prioritaumlt Hier muss ge-

waumlhrleistet sein dass die Elektroniken va-

riantenkonform produziert werden keine

fehlerhaften Materialchargen verbaut und

eine durchgaumlngige Materialchargendoku-

mentation gewaumlhrleistet ist Aus diesem

Grund setzen immer mehr Elektronikpro-

duzenten Manufacturing-Execution-Syste-

me (MES) ein um unter anderem Produkte

durchgaumlngig in Echtzeit ruumlckverfolgen zu

koumlnnen

Mittels der durch das MES dokumentier-

ten Erfassung aller fertigungsrelevanten

Daten koumlnnen Auff aumllligkeiten erkannt und

analysiert Prozessparameter geaumlndert

und Abstellmaszlignahmen eingeleitet wer-

den Durch die anschlieszligende Analyse der

Ergebnisse laumlsst sich die Wirkung des Ver-

besserungsprozesses uumlberpruumlfen Die Pro-

zessguumlte kann auf diese Weise optimiert

und die Produktion fehlerhafter Produkte

verhindert werden

Dabei sollte das Manufacturing-Executi-

on-System jedoch nicht nur umfangreiche

und luumlckenlose Informationen sammeln

sondern bereits waumlhrend des Fertigungs-

prozesses fehlerhafte Prozessschritte und

unzulaumlssige Komponenten detektieren

Durch das Prinzip der bdquoVorsorge anstatt

Nachsorgeldquo sind kurze Reaktionszeiten

moumlglich und Fehler koumlnnen bereits im

Keim erstickt werden was eine hohe Quali-

taumlt bei gleichzeitiger Minimierung der Feh-

lerrate und Steigerung der Produktivitaumlt

erzielt

Fehlern auf der Spur

Moumlglich wird die Umsetzung der Optimie-

rungszielsetzungen durch Loumlsungen wie

die Java-EE-basierte iTACMESSuite 7 die

umfangreiche Ruumlckverfolgbarkeits- und

Prozessverriegelungs-

funktionalitaumlten besitzt

Die Loumlsung uumlbernimmt

die komplette Dokumen-

tation und Analyse der

Produkt- und Prozess-

daten aus der laufenden

Produktion und traumlgt

somit zur Einhaltung

der hohen Traceability-

Anforderungen in der

Elektronikindustrie bei

Technisch realisiert wird

dieser Vorgang durch

standardisierte Schnitt-

stellen zu verschiedenen

ERP- und PLM-Syste-

men Uumlber diese wer-

den Stammdaten (wie

etwa Materialstammda-

ten Stuumlcklisten usw) und Bewegungsda-

ten (Materialchargen Fertigungsauftraumlge

Auftragsruumlckmeldungen von Mengen und

Materialverbraumluchen) uumlbernommen und

wieder an das ERP zuruumlckgemeldet Fuumlr je-

des (Halb-)Erzeugnis laumlsst sich so nachvoll-

ziehen welche Prozessschritte wie Pasten-

druck SMD-Bestuumlckung Refl owloumlten AOI

usw zu welchem Zeitpunkt und unter wel-

chen Bedingungen durchlaufen wurden

Die Erfassung aller relevanten Betriebs-

daten erfolgt uumlber eine bidirektionale An-

lagenintegration Diese Informationen

koumlnnen in Echtzeit ausgewertet und ana-

lysiert werden So lassen sich Produktions-

mengen StoumlrgruumlndeAusfallzeiten und

Bauelement-Abwuumlrfe uumlberpruumlfen und op-

timieren

Die BE-Abrufdaten (Bauelemente) wer-

den dabei automatisiert ausgelesen verifi -

ziert und abgespeichert sowie in zeitnahen

Ruumlckmeldeprozessen an das ERP-System

zuruumlckgegeben Durch die automatisch er-

fassten BDE-Daten (Stuumlckzahlen und Takt-

zeiten) ermoumlglicht das MES eine objektive

Analyse der Nutzungsgrade ohne manuel-

le Eingabe so dass ein einfacher Abgleich

zwischen Soll- und Ist-Zustand erfolgen

kann Die Dokumentation des Ist-Zustan-

des erhoumlht dabei die Transparenz fuumlr alle

Beteiligten

Im Ernstfall Prozessverriegelung

Die meisten Manufacturing-Execution-

Systeme ermoumlglichen die einfache passive

Ruumlckverfolgbarkeit Wenige Loumlsungen wie

die iTACMESSuite 7 verfuumlgen uumlber eine

Middleware-Technologie um eine aktive

Traceability mit entsprechenden Prozess-

verriegelungsmechanismen zu unterstuumlt-

zen Die Prozessverriegelung wird mittler-

weile in einem Groszligteil der verschiedenen

Traceability-Anforderungen von VW BMW

Daimler usw gefordert Dieser Vorgang

SMT-Prozesse im Griff Die Oberflaumlchenmontage von elektronischen Bauelementen auf die Leiterplatte (SMT-Bestuumlckung) erfordert

Praumlzision und Fehlerfreiheit vom ersten bis zum letzten Prozessschritt Mittels Manufacturing-Execution-Syste-

men (MES) koumlnnen Produktionsprozesse gesteuert kontrolliert und verbessert werden Die iTACMESSuite 7

bietet dazu eine standardisierte Anbindung an die SMT-Anlagen von Assembleon Fuji ASM und Panasonic

V O N M I C H A E L F I S C H E R

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

SMT-Produktion bei RAFI

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

uumlberpruumlft die Produkte in jedem einzelnen

Prozessschritt bewertet sie mit den Krite-

rien bdquoGutldquo bdquoNacharbeitldquo oder bdquoAusschussldquo

und uumlbernimmt die Verifi kation gegen die

Produktstuumlckliste Anschlieszligend fuumlhrt das

System sie gegebenenfalls einem defi nier-

ten Reparatur-Ablauf zu

In jeder Produktionsstufe wird dabei

gepruumlft ob die vorgegebenen Kompo-

nenten sowie Bauteile verbaut und die

festgelegten Prozessparameter fuumlr die

Produktion eingehalten wurden Treten

an irgendeiner Stelle Fehler auf so wird

die entsprechende Baugruppe nicht

weiter verarbeitet sondern durchlaumluft

einen zuvor defi nierten Eskalationsweg

Es erfolgt dann eine Analyse-Reparatur-

Nachpruumlfung oder die vollstaumlndige Aus-

schleusung der Baugruppe

SMT-Anlagen einfach anbinden

Um eine nahtlose Einbindung der MES-

Loumlsung mit all ihren Funktionalitaumlten in

die SMT-Fertigungsumgebung zu ermoumlg-

lichen hat iTAC basierend auf seinem

API-Service anlagenspezifi sche Standard-

schnittstellen zu den SMT-Anlagen von

Assembleon Fuji ASM und Panasonic in-

tegriert So lassen sich die Systeme der ver-

schiedenen Anbieter auf einfache Weise

anbinden ndash von Labeling-Systemen uumlber

Siebdruckautomaten bis hin zu den nach-

folgenden AOI-Pruumlfsystemen Damit wird

die standardisierte und skalierbare Integ-

ration unterschiedlicher Maschinentypen

und Hersteller entsprechend der jeweili-

gen Anforderungen sichergestellt

bdquoWir sind der einzige MES-Hersteller der

seinen Kunden Plug amp Play-Schnittstellen

zu den vier SMT-Equipmenttypen anbie-

tet Der Markt der Manufacturing-Execu-

tion-System-Anbieter ist zwar umfassend

jedoch unterscheiden sich die Produkte

ndash bedingt durch die jeweilige Historie ndash in

ihrem Loumlsungsansatz sowie im Funktions-

umfang teilweise erheblich In den High-

Volume-Fabriken unserer Kunden haben

wir bis zu zwanzig SMT-Anlagen verschie-

dener Anlagenhersteller integriert Dies

zeigt dass die Nachfrage hier entspre-

chend hoch istldquo erklaumlrt Martin Heinz Vice

President Operations bei iTAC

Auf Nummer sicher Compliance

Fuumlr alle fertigungsnahen Betriebe spielt

beim Einsatz eines Manufacturing-Executi-

on-Systems immer das Thema Compliance

und insbesondere im Automotive-Bereich

die Normierungen eine groszlige Rolle Denn

die Einhaltung von Standards Regulierun-

gen und Richtlinien sind fuumlr Hersteller un-

abdingbar um im Elektronikzulieferer-

Markt zu bestehen Das MES unterstuumltzt

die Umsetzung der Vorschriften ndash bei-

spielsweise muumlssen in verschiedenen

Branchen saumlmtliche Produktions- und Ver-

sandstufen ruumlckverfolgbar sein Die Um-

setzung der Vorgaben schaff t Nachhaltig-

keit und hohe QualitaumltbdquoEine SMT-Anlage

die nicht die Compliance-Anforderungen

erfuumlllt kann im Markt nicht bestehen Un-

ternehmen die sich nach wichtigen Nor-

men richten erzielen auf Dauer einen Wis-

sens- und Wettbewerbsvorsprung Die

Richtlinien dienen der Qualitaumlts sicherung

dem Schutz der Gesellschaft und tragen

zur Verstaumlndigung beildquo erklaumlrt Dieter Meu-

ser Technologievorstand der iTAC Soft-

ware AG und ergaumlnzt bdquoEin Manufacturing-

Execution-System kann einen wesentlichen

Beitrag leisten um Normen besser einhal-

ten zu koumlnnenldquo bw

KENNZIFFER DEM22664

Die Welt der Metallbearbeitung

The world of metalworking

INFOVDW ndash Generalkommissariat EMO Hannover 2011Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken eVCorneliusstrasse 4 60325 Frankfurt am Main GERMANYTel +49 69 756081-0 Fax +49 69 756081-74emovdwde middot wwwemo-hannoverde

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2 2 0 1 120

I N D E R betrieblichen Praxis wird der

durchgaumlngigen methodischen Unter-

stuumltzung von Fabrikplanung und an-

schlieszligender Inbetriebnahme Anlauf

und auch laufendem Betrieb von Produk-

tionsanlagen besondere Aufmerksamkeit

geschenkt da in diesen Phasen noch Ver-

besserungspotenziale ausgeschoumlpft wer-

den koumlnnen beispielsweise durch eine

durchgaumlngige Engineering-Kette ohne

manuelle Datenuumlbertragungen Dieser

durchgaumlngige Engineering-Prozess von

der Fabrikplanung bis in den realen Be-

trieb ist das erste Hauptziel des digita-

len Fabrikbetriebs Das zweite Hauptziel

liegt darin das aus der Entwicklung von

Produkten bekannte Dilemma zwischen

Kostenfestlegung und Kostenbeeinfl us-

sung (Bild 1) anzugehen indem in den

fruumlhen Phasen in denen die Herstellkos-

ten des Produkts und laufenden Kosten

der Produktion beeinfl usst und festge-

legt werden die Sicherheit erhoumlht wird

dass Planungsergebnisse der spaumlteren

Realitaumlt moumlglichst nahe kommen

Defi nition

Grundsaumltzlich muss ein Fabrikbetrieb

der im Rechner abgebildet verifi ziert

Digitaler FabrikbetriebNach der VDI-Richtlinie 4499 ist die digitale Fabrik ein bdquoOberbegriff fuumlr ein umfassendes Netzwerk von digitalen

Modellen Methoden und Werkzeugen ndash unter anderem der Simulation und 3D-Visualisierung ndash die durch ein

durchgaumlngiges Datenmanagement integriert werden Ihr Ziel ist die ganzheitliche Planung Evaluierung und

laufende Verbesserung aller wesentlichen Strukturen Prozesse und Ressourcen der realen Fabrik in Verbindung

mit dem Produktldquo (VDI 4499 Blatt 1 S 3) Diese Definition verdeutlicht dass die digitale Fabrik bis in den realen

Betrieb einer Fabrik hineinreicht allerdings ist in Blatt 1 hauptsaumlchlich beschrieben wie sie Aufgaben der Fa-

brikplanung unterstuumltzt Darum hat eine weitere Arbeitsgruppe des VDI sich die Aufgabe gestellt die Lebens-

phasen des Fabrikbetriebs die zugehoumlrigen Methoden und Werkzeuge sowie den Nutzen ihrer Anwendung zu

beschreiben Ergebnis ist das Blatt 2 der Richtlinie 4499 mit dem Titel bdquoDigitaler Fabrikbetriebldquo Der digitale Fa-

brikbetrieb deckt damit einen Teilumfang der digitalen Fabrik ab

V O N D R O L A F S A U E R U N D M I R I A M S C H L E I P E N

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

2 2 0 1 1 21

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

und verbessert wird die Anforderung

erfuumlllen den realen Betrieb einer Fabrik

so realistisch wie moumlglich darzustellen

vor allem auch was sein Zeitverhalten

betriff t Damit werden beispielsweise

an den digitalen Fabrikbetrieb Echtzeit-

anforderungen gestellt wie sie im rea-

len Betrieb auftreten Daran scheitern

heute noch viele Werkzeuge vor allem

dann wenn mehr als eine einzelne Anla-

ge oder Zelle betrieben werden soll Die

Arbeitsgruppe hat darum die folgende

Defi nition fuumlr digitalen Fabrikbetrieb

gewaumlhlt deren Umsetzung in die Praxis

vermutlich schrittweise etwa aufgrund

leistungsfaumlhigerer Hardware erfolgen

wird

bdquoDer digitale Fabrikbetrieb bezeich-

net die Nutzung und das Zusammen-

wirken von Methoden Modellen und

Werkzeugen der digitalen Fabrik die bei

der Inbetriebnahme einzelner Anlagen

dem Anlauf mehrerer Anlagen und der

Durchfuumlhrung realer Produktionspro-

zesse eingesetzt werden Ziele sind die

Absicherung und Verkuumlrzung des An-

laufs sowie die betriebsbegleitende und

kontinuierliche Verbesserung der Seri-

enproduktion

Dazu wird das dynamische Verhalten

einzelner Produktionsanlagen und kom-

plexer Produktionssysteme und -prozes-

se einschlieszliglich der Informations- und

Steuerungstechnik realitaumltsnah abgebil-

det Virtuelle und reale Komponenten

koumlnnen dabei miteinander gekoppelt

sein Auf Basis eines durchgaumlngigen Da-

tenmanagements nutzt der digitale Fa-

brikbetrieb die Ergebnisse der Produkti-

onsplanung in der digitalen Fabrik und

stellt seinerseits Daten fuumlr operative IT-

Systeme bereit Bei der Nutzung in der

Serienproduktion werden die Model-

le laufend der Realitaumlt angepasstldquo (VDI

4499 Blatt 2 S 2)

Das in der Defi nition als gegeben an-

genommene durchgaumlngige Datenma-

nagement ist in der Praxis bisher nur in

Ansaumltzen anzutreff en da die bdquoWeltenldquo

der Planung und des operativen Be-

triebs und damit auch die sie unterstuumlt-

zenden IT-Systeme nur langsam zusam-

menwachsen Darum arbeiten weitere

Arbeitsgruppen des VDI daran dieses

durchgaumlngige Datenmanagement zu

beschreiben beziehungsweise konkrete

Inhalte der zwischen den bdquoWeltenldquo aus-

zutauschenden Daten zu defi nieren (VDI

4499 Blatt 3 sowie VDI 5600 Blatt 2)

Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs

In dem neuen Blatt 2 der VDI-Richtli-

nie 4499 haben Experten aus Industrie

Dienstleistung Softwarehaumlusern und In-

stituten die Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs und deren Anwendung

auf zwei wesentlichen Anwendungsfel-

dern beschrieben Digitaler Betrieb von

Einzelmaschinen (Werkzeugmaschinen)

und digitaler Betrieb automatisierter

Produktionsanlagen Wichtige Kom-

ponenten des digitalen Fabrikbetriebs

sind beispielsweise die virtuelle Inbe-

triebnahme oder die betriebsbegleiten-

de (Realzeit-) Simulation Am Uumlbergang

aus der Planung in die Inbetriebnahme

und die Serienproduktion wirken vir-

tuelle undoder reale Maschinen und

deren dynamisches Verhalten mit vir-

tuellen undoder realen Anlagensteue-

rungen als Abbild der Logik der Anlagen

zusammen Mit der Verbindung zu uumlber-

lagerten Fertigungsmanagementsyste-

men erlaubt der digitale Fabrikbetrieb

Aussagen uumlber das Gesamtverhalten

von Maschinen und Anlagen vor deren

realem Anlauf

Neben der Defi nition wesentlicher Ge-

sichtspunkte die fuumlr den digitalen Fab-

rikbetrieb von Bedeutung sind werden

moumlgliche Anwendungsgebiete in den

verschiedenen Lebenszyklusphasen ei-

nes Produktionssystems aufgezeigt Ex-

emplarisch fuumlr die Hauptanwendungs-

gebiete werden die Inbetriebnahme

komplexer Fertigungs systeme sowie das

Erzeugen von NC-Bearbeitungs- und

Messprogrammen zum Betrieb von NC-

Werkzeugmaschinen als Teil der Fer-

tigungssysteme erlaumlutert (DENKENA

2009a) Besonderes Augenmerk wird auf

die verwendeten Informations- und Pla-

nungssysteme gelegt

Weiterhin ergeben sich aus dem Ein-

satz dieser Systeme als Teil des digitalen

Fabrikbetriebs neue Moumlglichkeiten fuumlr

ein durchgaumlngiges Datenmanagement

(DEN KENA 2009b) Dieses stellt die Basis

bereit auf der der digitale Fabrikbetrieb

die Ergebnisse aus Planungsphasen der

digitalen Fabrik nutzt und um Daten fuumlr

operative IT-Systeme ergaumlnzt (SCHLEI-

PEN SCHICK SAUER 2008) Somit wer-

den die Modelle der digitalen Fabrik mit

Informationen aus der realen Produktion

gekoppelt und koumlnnen waumlhrend der Se-

rienproduktion weiterverwendet und ak-

tualisiert werden

Einsatz des digitalen Fabrikbe-

triebs in Anwendungsgebieten

der Fertigung

Um den Einsatz sowie die Herausforde-

rungen und Voraussetzungen des digi-

talen Fabrikbetriebs in konkreten An-

wendungsgebieten deutlich zu machen

wurde zwischen den Anwendungsge-

bieten Einzelmaschinen und verkette-

ten Produktionsanlagen unterschieden

Einzelmaschinen zum Beispiel NC-Werk-

zeugmaschinen fokussieren dabei auf

die zu fertigenden Teile waumlhrend bei

automatisierten Fertigungsanlagen die

Bild 1 Kostenfestlegung versus Kostenentstehung (in Anlehnung an EHRLENSPIEL ua

2005 Seite 11)

2 2 0 1 122

Ressourcen der Anlage selbst im Mittel-

punkt der Planung stehen

Die rechnergestuumltzte Fertigungs- und

Prozessplanung umfasst innerhalb des

digitalen Fabrikbetriebs alle rechnerun-

terstuumltzten Taumltigkeiten die erforderlich

sind um fuumlr ein Bauteil Bearbeitungs-

und Messprogramme zur Steuerung ei-

ner NC-Werkzeugmaschine zu erstellen

und in Betrieb zu nehmen

Die Bauteile durchlaufen dabei die

Funktionsbereiche Konstruktion Arbeits-

vorbereitung und Fertigung

NC-Werkzeugmaschinen koumlnnen Teil

einer automatisierten Produktionsanla-

ge sein etwa wenn mehrere Werkzeug-

maschinen durch ein automatisiertes

Materialfl usssystem verkettet sind Bei

automatisierten Produktionsanlagen

spielen das Datenmanagement und die

Modellierung der einzelnen Anlagen-

komponenten eine zentrale Rolle Im Sin-

ne eines digitalen Fabrikbetriebs ist es

erforderlich dass disziplinuumlbergreifend

gearbeitet und modelliert wird Kom-

ponenten werden daher in mechatroni-

schen Objekten als Teil einer umfassen-

den mechatronischen Bibliothek (siehe

Bild 2) beschrieben die alle relevanten

Teilaspekte umfasst Diese mechatroni-

sche Bibliothek ist das Herzstuumlck des di-

gitalen Fabrikbetriebs da hier alle rele-

vanten Daten fuumlr den spaumlteren Betrieb

zusammengefuumlhrt und in Beziehung zu-

einander gesetzt werden

Ausblick

Ohne eine parallel zu den aktuellen Ent-

wicklungsarbeiten laufende Standardi-

sierung wird das Ziel einer permanenten

Planungsbereitschaft in der Fabrik nicht

zu erreichen sein Darum arbeiten Mitar-

beiter des Fraunhofer IOSB in diversen

Standardisierungsgremien zum Beispiel

im VDI-Fachausschuss bdquoMES-Maschinen-

schnittstellen (VDI 5600 Blatt 2)ldquo und

wirken im Gremium bdquoDurchgaumlngiges En-

gineering von Leitsystemen (VDI-GMA FA

612)ldquo mit Mit AutomationML ist ein in-

dustriegetriebenes Konsortium dabei

fuumlr das Engineering von Produktionsan-

lagen einen Standard der Standards zu

entwickeln mit dem der oben geforderte

durchgaumlngige Datenaustausch unabhaumln-

gig von Softwarewerkzeugen moumlglich ist

(DRATH 2010) bw

KENNZIFFER DEM22704

Literaturverzeichnis

DENKENA B AMMERMANN C CA-Technolo-gien in der Fertigungs- und Prozessplanung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)4 S 300ndash305 (=2009a)

DENKENA B AMMERMANN C CHARLIN F Analyse und Optimierung des Datenmanage-ments in variantenreicher Werkstattfertigung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)9 S 787ndash790 (=2009b)

Drath R (Hrsg) Datenaustausch in der Anla-genplanung mit AutomationML Berlin Sprin-ger Verlag 2010

EHLENSPIEL K LINDEMANN U KIEWERT A Kostenguumlnstig entwickeln und konstruie-ren Kostenmanagement bei der integrierten Produktentwick lung Berlin Springer-Verlag 2005

SCHLEIPEN Miriam SCHICK Klaus SAUER Olaf Layoutmanager fuumlr automa tisch erstell-te Prozessfuumlhrungsbilder mit Hilfe von Daten aus der Digitalen Fabrik In Advances in simu-lation for production and logistics applica-tions Hrsg RABE Markus Stuttgart Fraun-hofer IRB Verlag 2008 S 397-406

VDI Richtlinie 4499 Digitale FabrikBlatt 1 Grundlagen und Planung Februar 2008Blatt 2 Digitaler Fabrikbetrieb Maumlrz 2011

VDI Richtlinie 5600 Blatt 3 Logische Schnittstel-le zwischen Maschinen und MES April 2011

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

Bild 2 Gemeinsame Arbeitsweise auf Basis eines gemeinsamen Planungs- und Entwicklungsmodells

(VDI 4499 Blatt 2 S 19)

2 2 0 1 1 23

R F I D - L Ouml S U N G E N I M P R O D U K T I O N S U M F E L D

D I E R F I D - U H F -Technologie wurde in

erster Linie zur Erfassung von Transpon-

dern uumlber groumlszligere Reichweiten entwickelt

Diese Anforderung wird primaumlr im Bereich

der Logistik und der Fahrzeugerfassung

gestellt Moderne RFID-UHF-Systeme bie-

ten bereits sehr gute Ergebnisse und erzie-

len Reichweiten von bis zu 10 Metern Im

Bereich der industriellen Produktion gibt

es aber eine groszlige Anzahl von Anwendun-

gen bei der die gewuumlnschte Reichweite

zwischen wenigen Zentimetern bis hin zu

mehreren Metern liegt

In der Vergangenheit konnte die RFID-

UHF-Technologie nur bei den mittleren

und groszligen Reichweiten punkten speziell

bei sehr kleinen Schreib-Lese-Abstaumlnden

kommt immer noch sehr oft die HF-LF-

Technik zum Einsatz Aufgrund der staumln-

dig steigenden Bedarfe an eine transpa-

rente Fertigungsstruktur muumlssen auch in

der Intralogistik und in der spaumlteren Wa-

renverteilung Reichweiten im mittleren

und groszligen Bereich abgedeckt werden

Ganz ohne Systemwechsel

Da diese Anforderungen nur mit RFID-

UHF geloumlst werden koumlnnen ist oft ein

Systemwechsel innerhalb eines Ferti-

gungsverbundes erforderlich Um die-

ses Problem zu beheben braucht es eine

Erweiterung der Anwendungsbereiche

von RFID-UHF auch auf kleine Reichwei-

ten Erste so genannte Low-Range-UHF-

Systeme sind seit einiger Zeit auf dem

Markt verfuumlgbar Ein defi nierter und stouml-

runempfi ndlicher Erfassungsbereich im

Vergleich zu einer HF-Loumlsung kann da-

mit aber nicht realisiert werden Neueste

UHF-Antennenloumlsungen bieten nun die

Moumlglichkeit in einem kleinen defi nierten

Bereich eine hohe Energiedichte zu kon-

zentrieren um auch Transponder auf me-

tallischem oder leitfaumlhigem Untergrund

mit ausreichend Energie zu versorgen

und ohne nennenswerte Energie in das

Fernfeld zu transportieren

Stoumlrfestigkeit deutlich erhoumlht

Damit werden gleich zwei positive Eff ek-

te erzielt Zum ersten wird die notwendi-

ge Energie da eingesetzt wo sie benoumltigt

wird und zum zweiten koumlnnen die Proble-

me mit der Stoumlrempfi ndlichkeit bei groumlszlige-

ren Reader-Populationen verringert wer-

den Durch eine weitere Verbesserung auf

der Reader-Seite lassen sich mittlerweile

sehr kleine Abstaumlnde zwischen einzelnen

Schreib-Lesestationen erzielen ohne

dass die Reader mit viel Aufwand extern

synchronisiert werden muumlssen

Auf die Auswahl des

Transponders kommt es an

Von Seiten der Tag-Hersteller wird auf

dem Gebiet der Low-Range-Anwendun-

gen ebenfalls einiges an Innovationen

erbracht so dass heute eine breite Aus-

wahl an Nahfeld-Transpondern zur Verfuuml-

gung steht

Falls in der gesamten Prozesskette un-

terschiedliche Identifi kationsreichweiten

notwendig sind koumlnnen durch die Ver-

wendung von Hybrid-Transpondern so-

wohl kleine Reichweiten als auch groumlszligere

Distanzen bis zu drei Meter erzielt wer-

den Diese Eigenschaft wird auf Seiten des

Transponders durch eine spezielle Anten-

nenstruktur erzielt ndash Mehrkosten beim

Transponder entstehen dadurch nicht

RFID im Pharmabereich

Gerade im Bereich der Pharmaindust-

rie ist RFID eine interessante Loumlsung zur

Steuerung von Produktions- und Ver-

packungsschritten Nachfolgend wird

das bereits in der Fertigung verwendete

Transponder-Etikett auch fuumlr logistische

und sicherheitstechnische Anwendun-

gen eingesetzt Durch die Verwendung

der Antennen-Reader-Kombination koumln-

nen sowohl die sehr hohen Geschwin-

digkeiten auf dem Produktionsband von

bis zu 5 Metern pro Sekunde als auch

Reichweiten von bis zu drei Metern er-

zielt werden

RFID-UHF erobert

die Fertigungssteuerung

Durch die rasante Weiterentwicklung der

RFID-UHF-Technologie kann nun nur

durch die Auswahl des richtigen Anten-

nen-Reader-Typs und des passenden

Transponders durchgaumlngig jegliche Au-

to-ID-Applikation von sehr geringen bis

zu groszligen Reichweiten kosteneffi zient

bewaumlltigt werden Alle unterschiedlichen

Identifi kationspunkte in der Produkten-

stehungskette arbeiten mit dem einma-

lig auf das Produkt aufgebrachten Hyb-

rid-Transponder Die Kosten fuumlr den Tag

fallen nur einmal an Oft verbleibt der Tag

ein Leben lang auf dem Produkt und

kann auch im Servicefall wieder ausgele-

sen werden Durch den stetig steigenden

Trend zur Erhoumlhung der Fertigungseffi zi-

enz bieten nun die neuen RFID-UHF-

Technologien groszlige Chancen im harten

Wettbewerb zu bestehen bw

KENNZIFFER DEM22672

Skalierbare Loumlsungen im IndustrieumfeldDie RFID-Technologie ist aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken Der in der Vergangenheit

notwendige Wechsel zwischen verschiedenen Kommunikationsstandards war ein groszliges Hindernis zur durch-

gaumlngigen Einfuumlhrung der RFID-Technologie in der gesamten Wertschoumlpfungskette

V O N T H O M A S B R U N N E R

Einsatz der RFID-UHF-Technologie in der Produktion

Bilder Kathrein

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2 2 0 1 118

DAS ERREICHEN der Unternehmensziele

einer leistungsfaumlhigen Fabrik ist heute ab-

haumlngig von schnellen Reaktionszeiten und

kurzen zuverlaumlssigen Prozessketten sowie

einer entsprechenden Qualitaumltssicherung

Insbesondere im Umfeld der SMT (Surface-

Mount-Technology-) Fertigungslinien hat

Praumlzision houmlchste Prioritaumlt Hier muss ge-

waumlhrleistet sein dass die Elektroniken va-

riantenkonform produziert werden keine

fehlerhaften Materialchargen verbaut und

eine durchgaumlngige Materialchargendoku-

mentation gewaumlhrleistet ist Aus diesem

Grund setzen immer mehr Elektronikpro-

duzenten Manufacturing-Execution-Syste-

me (MES) ein um unter anderem Produkte

durchgaumlngig in Echtzeit ruumlckverfolgen zu

koumlnnen

Mittels der durch das MES dokumentier-

ten Erfassung aller fertigungsrelevanten

Daten koumlnnen Auff aumllligkeiten erkannt und

analysiert Prozessparameter geaumlndert

und Abstellmaszlignahmen eingeleitet wer-

den Durch die anschlieszligende Analyse der

Ergebnisse laumlsst sich die Wirkung des Ver-

besserungsprozesses uumlberpruumlfen Die Pro-

zessguumlte kann auf diese Weise optimiert

und die Produktion fehlerhafter Produkte

verhindert werden

Dabei sollte das Manufacturing-Executi-

on-System jedoch nicht nur umfangreiche

und luumlckenlose Informationen sammeln

sondern bereits waumlhrend des Fertigungs-

prozesses fehlerhafte Prozessschritte und

unzulaumlssige Komponenten detektieren

Durch das Prinzip der bdquoVorsorge anstatt

Nachsorgeldquo sind kurze Reaktionszeiten

moumlglich und Fehler koumlnnen bereits im

Keim erstickt werden was eine hohe Quali-

taumlt bei gleichzeitiger Minimierung der Feh-

lerrate und Steigerung der Produktivitaumlt

erzielt

Fehlern auf der Spur

Moumlglich wird die Umsetzung der Optimie-

rungszielsetzungen durch Loumlsungen wie

die Java-EE-basierte iTACMESSuite 7 die

umfangreiche Ruumlckverfolgbarkeits- und

Prozessverriegelungs-

funktionalitaumlten besitzt

Die Loumlsung uumlbernimmt

die komplette Dokumen-

tation und Analyse der

Produkt- und Prozess-

daten aus der laufenden

Produktion und traumlgt

somit zur Einhaltung

der hohen Traceability-

Anforderungen in der

Elektronikindustrie bei

Technisch realisiert wird

dieser Vorgang durch

standardisierte Schnitt-

stellen zu verschiedenen

ERP- und PLM-Syste-

men Uumlber diese wer-

den Stammdaten (wie

etwa Materialstammda-

ten Stuumlcklisten usw) und Bewegungsda-

ten (Materialchargen Fertigungsauftraumlge

Auftragsruumlckmeldungen von Mengen und

Materialverbraumluchen) uumlbernommen und

wieder an das ERP zuruumlckgemeldet Fuumlr je-

des (Halb-)Erzeugnis laumlsst sich so nachvoll-

ziehen welche Prozessschritte wie Pasten-

druck SMD-Bestuumlckung Refl owloumlten AOI

usw zu welchem Zeitpunkt und unter wel-

chen Bedingungen durchlaufen wurden

Die Erfassung aller relevanten Betriebs-

daten erfolgt uumlber eine bidirektionale An-

lagenintegration Diese Informationen

koumlnnen in Echtzeit ausgewertet und ana-

lysiert werden So lassen sich Produktions-

mengen StoumlrgruumlndeAusfallzeiten und

Bauelement-Abwuumlrfe uumlberpruumlfen und op-

timieren

Die BE-Abrufdaten (Bauelemente) wer-

den dabei automatisiert ausgelesen verifi -

ziert und abgespeichert sowie in zeitnahen

Ruumlckmeldeprozessen an das ERP-System

zuruumlckgegeben Durch die automatisch er-

fassten BDE-Daten (Stuumlckzahlen und Takt-

zeiten) ermoumlglicht das MES eine objektive

Analyse der Nutzungsgrade ohne manuel-

le Eingabe so dass ein einfacher Abgleich

zwischen Soll- und Ist-Zustand erfolgen

kann Die Dokumentation des Ist-Zustan-

des erhoumlht dabei die Transparenz fuumlr alle

Beteiligten

Im Ernstfall Prozessverriegelung

Die meisten Manufacturing-Execution-

Systeme ermoumlglichen die einfache passive

Ruumlckverfolgbarkeit Wenige Loumlsungen wie

die iTACMESSuite 7 verfuumlgen uumlber eine

Middleware-Technologie um eine aktive

Traceability mit entsprechenden Prozess-

verriegelungsmechanismen zu unterstuumlt-

zen Die Prozessverriegelung wird mittler-

weile in einem Groszligteil der verschiedenen

Traceability-Anforderungen von VW BMW

Daimler usw gefordert Dieser Vorgang

SMT-Prozesse im Griff Die Oberflaumlchenmontage von elektronischen Bauelementen auf die Leiterplatte (SMT-Bestuumlckung) erfordert

Praumlzision und Fehlerfreiheit vom ersten bis zum letzten Prozessschritt Mittels Manufacturing-Execution-Syste-

men (MES) koumlnnen Produktionsprozesse gesteuert kontrolliert und verbessert werden Die iTACMESSuite 7

bietet dazu eine standardisierte Anbindung an die SMT-Anlagen von Assembleon Fuji ASM und Panasonic

V O N M I C H A E L F I S C H E R

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

SMT-Produktion bei RAFI

M E S E R M Ouml G L I C H T U M FA S S E N D E S U R FA C E - M O U N T - T E C H N O L O G Y - A N L A G E N I N T E G R AT I O N

uumlberpruumlft die Produkte in jedem einzelnen

Prozessschritt bewertet sie mit den Krite-

rien bdquoGutldquo bdquoNacharbeitldquo oder bdquoAusschussldquo

und uumlbernimmt die Verifi kation gegen die

Produktstuumlckliste Anschlieszligend fuumlhrt das

System sie gegebenenfalls einem defi nier-

ten Reparatur-Ablauf zu

In jeder Produktionsstufe wird dabei

gepruumlft ob die vorgegebenen Kompo-

nenten sowie Bauteile verbaut und die

festgelegten Prozessparameter fuumlr die

Produktion eingehalten wurden Treten

an irgendeiner Stelle Fehler auf so wird

die entsprechende Baugruppe nicht

weiter verarbeitet sondern durchlaumluft

einen zuvor defi nierten Eskalationsweg

Es erfolgt dann eine Analyse-Reparatur-

Nachpruumlfung oder die vollstaumlndige Aus-

schleusung der Baugruppe

SMT-Anlagen einfach anbinden

Um eine nahtlose Einbindung der MES-

Loumlsung mit all ihren Funktionalitaumlten in

die SMT-Fertigungsumgebung zu ermoumlg-

lichen hat iTAC basierend auf seinem

API-Service anlagenspezifi sche Standard-

schnittstellen zu den SMT-Anlagen von

Assembleon Fuji ASM und Panasonic in-

tegriert So lassen sich die Systeme der ver-

schiedenen Anbieter auf einfache Weise

anbinden ndash von Labeling-Systemen uumlber

Siebdruckautomaten bis hin zu den nach-

folgenden AOI-Pruumlfsystemen Damit wird

die standardisierte und skalierbare Integ-

ration unterschiedlicher Maschinentypen

und Hersteller entsprechend der jeweili-

gen Anforderungen sichergestellt

bdquoWir sind der einzige MES-Hersteller der

seinen Kunden Plug amp Play-Schnittstellen

zu den vier SMT-Equipmenttypen anbie-

tet Der Markt der Manufacturing-Execu-

tion-System-Anbieter ist zwar umfassend

jedoch unterscheiden sich die Produkte

ndash bedingt durch die jeweilige Historie ndash in

ihrem Loumlsungsansatz sowie im Funktions-

umfang teilweise erheblich In den High-

Volume-Fabriken unserer Kunden haben

wir bis zu zwanzig SMT-Anlagen verschie-

dener Anlagenhersteller integriert Dies

zeigt dass die Nachfrage hier entspre-

chend hoch istldquo erklaumlrt Martin Heinz Vice

President Operations bei iTAC

Auf Nummer sicher Compliance

Fuumlr alle fertigungsnahen Betriebe spielt

beim Einsatz eines Manufacturing-Executi-

on-Systems immer das Thema Compliance

und insbesondere im Automotive-Bereich

die Normierungen eine groszlige Rolle Denn

die Einhaltung von Standards Regulierun-

gen und Richtlinien sind fuumlr Hersteller un-

abdingbar um im Elektronikzulieferer-

Markt zu bestehen Das MES unterstuumltzt

die Umsetzung der Vorschriften ndash bei-

spielsweise muumlssen in verschiedenen

Branchen saumlmtliche Produktions- und Ver-

sandstufen ruumlckverfolgbar sein Die Um-

setzung der Vorgaben schaff t Nachhaltig-

keit und hohe QualitaumltbdquoEine SMT-Anlage

die nicht die Compliance-Anforderungen

erfuumlllt kann im Markt nicht bestehen Un-

ternehmen die sich nach wichtigen Nor-

men richten erzielen auf Dauer einen Wis-

sens- und Wettbewerbsvorsprung Die

Richtlinien dienen der Qualitaumlts sicherung

dem Schutz der Gesellschaft und tragen

zur Verstaumlndigung beildquo erklaumlrt Dieter Meu-

ser Technologievorstand der iTAC Soft-

ware AG und ergaumlnzt bdquoEin Manufacturing-

Execution-System kann einen wesentlichen

Beitrag leisten um Normen besser einhal-

ten zu koumlnnenldquo bw

KENNZIFFER DEM22664

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2 2 0 1 120

I N D E R betrieblichen Praxis wird der

durchgaumlngigen methodischen Unter-

stuumltzung von Fabrikplanung und an-

schlieszligender Inbetriebnahme Anlauf

und auch laufendem Betrieb von Produk-

tionsanlagen besondere Aufmerksamkeit

geschenkt da in diesen Phasen noch Ver-

besserungspotenziale ausgeschoumlpft wer-

den koumlnnen beispielsweise durch eine

durchgaumlngige Engineering-Kette ohne

manuelle Datenuumlbertragungen Dieser

durchgaumlngige Engineering-Prozess von

der Fabrikplanung bis in den realen Be-

trieb ist das erste Hauptziel des digita-

len Fabrikbetriebs Das zweite Hauptziel

liegt darin das aus der Entwicklung von

Produkten bekannte Dilemma zwischen

Kostenfestlegung und Kostenbeeinfl us-

sung (Bild 1) anzugehen indem in den

fruumlhen Phasen in denen die Herstellkos-

ten des Produkts und laufenden Kosten

der Produktion beeinfl usst und festge-

legt werden die Sicherheit erhoumlht wird

dass Planungsergebnisse der spaumlteren

Realitaumlt moumlglichst nahe kommen

Defi nition

Grundsaumltzlich muss ein Fabrikbetrieb

der im Rechner abgebildet verifi ziert

Digitaler FabrikbetriebNach der VDI-Richtlinie 4499 ist die digitale Fabrik ein bdquoOberbegriff fuumlr ein umfassendes Netzwerk von digitalen

Modellen Methoden und Werkzeugen ndash unter anderem der Simulation und 3D-Visualisierung ndash die durch ein

durchgaumlngiges Datenmanagement integriert werden Ihr Ziel ist die ganzheitliche Planung Evaluierung und

laufende Verbesserung aller wesentlichen Strukturen Prozesse und Ressourcen der realen Fabrik in Verbindung

mit dem Produktldquo (VDI 4499 Blatt 1 S 3) Diese Definition verdeutlicht dass die digitale Fabrik bis in den realen

Betrieb einer Fabrik hineinreicht allerdings ist in Blatt 1 hauptsaumlchlich beschrieben wie sie Aufgaben der Fa-

brikplanung unterstuumltzt Darum hat eine weitere Arbeitsgruppe des VDI sich die Aufgabe gestellt die Lebens-

phasen des Fabrikbetriebs die zugehoumlrigen Methoden und Werkzeuge sowie den Nutzen ihrer Anwendung zu

beschreiben Ergebnis ist das Blatt 2 der Richtlinie 4499 mit dem Titel bdquoDigitaler Fabrikbetriebldquo Der digitale Fa-

brikbetrieb deckt damit einen Teilumfang der digitalen Fabrik ab

V O N D R O L A F S A U E R U N D M I R I A M S C H L E I P E N

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

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L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

und verbessert wird die Anforderung

erfuumlllen den realen Betrieb einer Fabrik

so realistisch wie moumlglich darzustellen

vor allem auch was sein Zeitverhalten

betriff t Damit werden beispielsweise

an den digitalen Fabrikbetrieb Echtzeit-

anforderungen gestellt wie sie im rea-

len Betrieb auftreten Daran scheitern

heute noch viele Werkzeuge vor allem

dann wenn mehr als eine einzelne Anla-

ge oder Zelle betrieben werden soll Die

Arbeitsgruppe hat darum die folgende

Defi nition fuumlr digitalen Fabrikbetrieb

gewaumlhlt deren Umsetzung in die Praxis

vermutlich schrittweise etwa aufgrund

leistungsfaumlhigerer Hardware erfolgen

wird

bdquoDer digitale Fabrikbetrieb bezeich-

net die Nutzung und das Zusammen-

wirken von Methoden Modellen und

Werkzeugen der digitalen Fabrik die bei

der Inbetriebnahme einzelner Anlagen

dem Anlauf mehrerer Anlagen und der

Durchfuumlhrung realer Produktionspro-

zesse eingesetzt werden Ziele sind die

Absicherung und Verkuumlrzung des An-

laufs sowie die betriebsbegleitende und

kontinuierliche Verbesserung der Seri-

enproduktion

Dazu wird das dynamische Verhalten

einzelner Produktionsanlagen und kom-

plexer Produktionssysteme und -prozes-

se einschlieszliglich der Informations- und

Steuerungstechnik realitaumltsnah abgebil-

det Virtuelle und reale Komponenten

koumlnnen dabei miteinander gekoppelt

sein Auf Basis eines durchgaumlngigen Da-

tenmanagements nutzt der digitale Fa-

brikbetrieb die Ergebnisse der Produkti-

onsplanung in der digitalen Fabrik und

stellt seinerseits Daten fuumlr operative IT-

Systeme bereit Bei der Nutzung in der

Serienproduktion werden die Model-

le laufend der Realitaumlt angepasstldquo (VDI

4499 Blatt 2 S 2)

Das in der Defi nition als gegeben an-

genommene durchgaumlngige Datenma-

nagement ist in der Praxis bisher nur in

Ansaumltzen anzutreff en da die bdquoWeltenldquo

der Planung und des operativen Be-

triebs und damit auch die sie unterstuumlt-

zenden IT-Systeme nur langsam zusam-

menwachsen Darum arbeiten weitere

Arbeitsgruppen des VDI daran dieses

durchgaumlngige Datenmanagement zu

beschreiben beziehungsweise konkrete

Inhalte der zwischen den bdquoWeltenldquo aus-

zutauschenden Daten zu defi nieren (VDI

4499 Blatt 3 sowie VDI 5600 Blatt 2)

Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs

In dem neuen Blatt 2 der VDI-Richtli-

nie 4499 haben Experten aus Industrie

Dienstleistung Softwarehaumlusern und In-

stituten die Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs und deren Anwendung

auf zwei wesentlichen Anwendungsfel-

dern beschrieben Digitaler Betrieb von

Einzelmaschinen (Werkzeugmaschinen)

und digitaler Betrieb automatisierter

Produktionsanlagen Wichtige Kom-

ponenten des digitalen Fabrikbetriebs

sind beispielsweise die virtuelle Inbe-

triebnahme oder die betriebsbegleiten-

de (Realzeit-) Simulation Am Uumlbergang

aus der Planung in die Inbetriebnahme

und die Serienproduktion wirken vir-

tuelle undoder reale Maschinen und

deren dynamisches Verhalten mit vir-

tuellen undoder realen Anlagensteue-

rungen als Abbild der Logik der Anlagen

zusammen Mit der Verbindung zu uumlber-

lagerten Fertigungsmanagementsyste-

men erlaubt der digitale Fabrikbetrieb

Aussagen uumlber das Gesamtverhalten

von Maschinen und Anlagen vor deren

realem Anlauf

Neben der Defi nition wesentlicher Ge-

sichtspunkte die fuumlr den digitalen Fab-

rikbetrieb von Bedeutung sind werden

moumlgliche Anwendungsgebiete in den

verschiedenen Lebenszyklusphasen ei-

nes Produktionssystems aufgezeigt Ex-

emplarisch fuumlr die Hauptanwendungs-

gebiete werden die Inbetriebnahme

komplexer Fertigungs systeme sowie das

Erzeugen von NC-Bearbeitungs- und

Messprogrammen zum Betrieb von NC-

Werkzeugmaschinen als Teil der Fer-

tigungssysteme erlaumlutert (DENKENA

2009a) Besonderes Augenmerk wird auf

die verwendeten Informations- und Pla-

nungssysteme gelegt

Weiterhin ergeben sich aus dem Ein-

satz dieser Systeme als Teil des digitalen

Fabrikbetriebs neue Moumlglichkeiten fuumlr

ein durchgaumlngiges Datenmanagement

(DEN KENA 2009b) Dieses stellt die Basis

bereit auf der der digitale Fabrikbetrieb

die Ergebnisse aus Planungsphasen der

digitalen Fabrik nutzt und um Daten fuumlr

operative IT-Systeme ergaumlnzt (SCHLEI-

PEN SCHICK SAUER 2008) Somit wer-

den die Modelle der digitalen Fabrik mit

Informationen aus der realen Produktion

gekoppelt und koumlnnen waumlhrend der Se-

rienproduktion weiterverwendet und ak-

tualisiert werden

Einsatz des digitalen Fabrikbe-

triebs in Anwendungsgebieten

der Fertigung

Um den Einsatz sowie die Herausforde-

rungen und Voraussetzungen des digi-

talen Fabrikbetriebs in konkreten An-

wendungsgebieten deutlich zu machen

wurde zwischen den Anwendungsge-

bieten Einzelmaschinen und verkette-

ten Produktionsanlagen unterschieden

Einzelmaschinen zum Beispiel NC-Werk-

zeugmaschinen fokussieren dabei auf

die zu fertigenden Teile waumlhrend bei

automatisierten Fertigungsanlagen die

Bild 1 Kostenfestlegung versus Kostenentstehung (in Anlehnung an EHRLENSPIEL ua

2005 Seite 11)

2 2 0 1 122

Ressourcen der Anlage selbst im Mittel-

punkt der Planung stehen

Die rechnergestuumltzte Fertigungs- und

Prozessplanung umfasst innerhalb des

digitalen Fabrikbetriebs alle rechnerun-

terstuumltzten Taumltigkeiten die erforderlich

sind um fuumlr ein Bauteil Bearbeitungs-

und Messprogramme zur Steuerung ei-

ner NC-Werkzeugmaschine zu erstellen

und in Betrieb zu nehmen

Die Bauteile durchlaufen dabei die

Funktionsbereiche Konstruktion Arbeits-

vorbereitung und Fertigung

NC-Werkzeugmaschinen koumlnnen Teil

einer automatisierten Produktionsanla-

ge sein etwa wenn mehrere Werkzeug-

maschinen durch ein automatisiertes

Materialfl usssystem verkettet sind Bei

automatisierten Produktionsanlagen

spielen das Datenmanagement und die

Modellierung der einzelnen Anlagen-

komponenten eine zentrale Rolle Im Sin-

ne eines digitalen Fabrikbetriebs ist es

erforderlich dass disziplinuumlbergreifend

gearbeitet und modelliert wird Kom-

ponenten werden daher in mechatroni-

schen Objekten als Teil einer umfassen-

den mechatronischen Bibliothek (siehe

Bild 2) beschrieben die alle relevanten

Teilaspekte umfasst Diese mechatroni-

sche Bibliothek ist das Herzstuumlck des di-

gitalen Fabrikbetriebs da hier alle rele-

vanten Daten fuumlr den spaumlteren Betrieb

zusammengefuumlhrt und in Beziehung zu-

einander gesetzt werden

Ausblick

Ohne eine parallel zu den aktuellen Ent-

wicklungsarbeiten laufende Standardi-

sierung wird das Ziel einer permanenten

Planungsbereitschaft in der Fabrik nicht

zu erreichen sein Darum arbeiten Mitar-

beiter des Fraunhofer IOSB in diversen

Standardisierungsgremien zum Beispiel

im VDI-Fachausschuss bdquoMES-Maschinen-

schnittstellen (VDI 5600 Blatt 2)ldquo und

wirken im Gremium bdquoDurchgaumlngiges En-

gineering von Leitsystemen (VDI-GMA FA

612)ldquo mit Mit AutomationML ist ein in-

dustriegetriebenes Konsortium dabei

fuumlr das Engineering von Produktionsan-

lagen einen Standard der Standards zu

entwickeln mit dem der oben geforderte

durchgaumlngige Datenaustausch unabhaumln-

gig von Softwarewerkzeugen moumlglich ist

(DRATH 2010) bw

KENNZIFFER DEM22704

Literaturverzeichnis

DENKENA B AMMERMANN C CA-Technolo-gien in der Fertigungs- und Prozessplanung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)4 S 300ndash305 (=2009a)

DENKENA B AMMERMANN C CHARLIN F Analyse und Optimierung des Datenmanage-ments in variantenreicher Werkstattfertigung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)9 S 787ndash790 (=2009b)

Drath R (Hrsg) Datenaustausch in der Anla-genplanung mit AutomationML Berlin Sprin-ger Verlag 2010

EHLENSPIEL K LINDEMANN U KIEWERT A Kostenguumlnstig entwickeln und konstruie-ren Kostenmanagement bei der integrierten Produktentwick lung Berlin Springer-Verlag 2005

SCHLEIPEN Miriam SCHICK Klaus SAUER Olaf Layoutmanager fuumlr automa tisch erstell-te Prozessfuumlhrungsbilder mit Hilfe von Daten aus der Digitalen Fabrik In Advances in simu-lation for production and logistics applica-tions Hrsg RABE Markus Stuttgart Fraun-hofer IRB Verlag 2008 S 397-406

VDI Richtlinie 4499 Digitale FabrikBlatt 1 Grundlagen und Planung Februar 2008Blatt 2 Digitaler Fabrikbetrieb Maumlrz 2011

VDI Richtlinie 5600 Blatt 3 Logische Schnittstel-le zwischen Maschinen und MES April 2011

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

Bild 2 Gemeinsame Arbeitsweise auf Basis eines gemeinsamen Planungs- und Entwicklungsmodells

(VDI 4499 Blatt 2 S 19)

2 2 0 1 1 23

R F I D - L Ouml S U N G E N I M P R O D U K T I O N S U M F E L D

D I E R F I D - U H F -Technologie wurde in

erster Linie zur Erfassung von Transpon-

dern uumlber groumlszligere Reichweiten entwickelt

Diese Anforderung wird primaumlr im Bereich

der Logistik und der Fahrzeugerfassung

gestellt Moderne RFID-UHF-Systeme bie-

ten bereits sehr gute Ergebnisse und erzie-

len Reichweiten von bis zu 10 Metern Im

Bereich der industriellen Produktion gibt

es aber eine groszlige Anzahl von Anwendun-

gen bei der die gewuumlnschte Reichweite

zwischen wenigen Zentimetern bis hin zu

mehreren Metern liegt

In der Vergangenheit konnte die RFID-

UHF-Technologie nur bei den mittleren

und groszligen Reichweiten punkten speziell

bei sehr kleinen Schreib-Lese-Abstaumlnden

kommt immer noch sehr oft die HF-LF-

Technik zum Einsatz Aufgrund der staumln-

dig steigenden Bedarfe an eine transpa-

rente Fertigungsstruktur muumlssen auch in

der Intralogistik und in der spaumlteren Wa-

renverteilung Reichweiten im mittleren

und groszligen Bereich abgedeckt werden

Ganz ohne Systemwechsel

Da diese Anforderungen nur mit RFID-

UHF geloumlst werden koumlnnen ist oft ein

Systemwechsel innerhalb eines Ferti-

gungsverbundes erforderlich Um die-

ses Problem zu beheben braucht es eine

Erweiterung der Anwendungsbereiche

von RFID-UHF auch auf kleine Reichwei-

ten Erste so genannte Low-Range-UHF-

Systeme sind seit einiger Zeit auf dem

Markt verfuumlgbar Ein defi nierter und stouml-

runempfi ndlicher Erfassungsbereich im

Vergleich zu einer HF-Loumlsung kann da-

mit aber nicht realisiert werden Neueste

UHF-Antennenloumlsungen bieten nun die

Moumlglichkeit in einem kleinen defi nierten

Bereich eine hohe Energiedichte zu kon-

zentrieren um auch Transponder auf me-

tallischem oder leitfaumlhigem Untergrund

mit ausreichend Energie zu versorgen

und ohne nennenswerte Energie in das

Fernfeld zu transportieren

Stoumlrfestigkeit deutlich erhoumlht

Damit werden gleich zwei positive Eff ek-

te erzielt Zum ersten wird die notwendi-

ge Energie da eingesetzt wo sie benoumltigt

wird und zum zweiten koumlnnen die Proble-

me mit der Stoumlrempfi ndlichkeit bei groumlszlige-

ren Reader-Populationen verringert wer-

den Durch eine weitere Verbesserung auf

der Reader-Seite lassen sich mittlerweile

sehr kleine Abstaumlnde zwischen einzelnen

Schreib-Lesestationen erzielen ohne

dass die Reader mit viel Aufwand extern

synchronisiert werden muumlssen

Auf die Auswahl des

Transponders kommt es an

Von Seiten der Tag-Hersteller wird auf

dem Gebiet der Low-Range-Anwendun-

gen ebenfalls einiges an Innovationen

erbracht so dass heute eine breite Aus-

wahl an Nahfeld-Transpondern zur Verfuuml-

gung steht

Falls in der gesamten Prozesskette un-

terschiedliche Identifi kationsreichweiten

notwendig sind koumlnnen durch die Ver-

wendung von Hybrid-Transpondern so-

wohl kleine Reichweiten als auch groumlszligere

Distanzen bis zu drei Meter erzielt wer-

den Diese Eigenschaft wird auf Seiten des

Transponders durch eine spezielle Anten-

nenstruktur erzielt ndash Mehrkosten beim

Transponder entstehen dadurch nicht

RFID im Pharmabereich

Gerade im Bereich der Pharmaindust-

rie ist RFID eine interessante Loumlsung zur

Steuerung von Produktions- und Ver-

packungsschritten Nachfolgend wird

das bereits in der Fertigung verwendete

Transponder-Etikett auch fuumlr logistische

und sicherheitstechnische Anwendun-

gen eingesetzt Durch die Verwendung

der Antennen-Reader-Kombination koumln-

nen sowohl die sehr hohen Geschwin-

digkeiten auf dem Produktionsband von

bis zu 5 Metern pro Sekunde als auch

Reichweiten von bis zu drei Metern er-

zielt werden

RFID-UHF erobert

die Fertigungssteuerung

Durch die rasante Weiterentwicklung der

RFID-UHF-Technologie kann nun nur

durch die Auswahl des richtigen Anten-

nen-Reader-Typs und des passenden

Transponders durchgaumlngig jegliche Au-

to-ID-Applikation von sehr geringen bis

zu groszligen Reichweiten kosteneffi zient

bewaumlltigt werden Alle unterschiedlichen

Identifi kationspunkte in der Produkten-

stehungskette arbeiten mit dem einma-

lig auf das Produkt aufgebrachten Hyb-

rid-Transponder Die Kosten fuumlr den Tag

fallen nur einmal an Oft verbleibt der Tag

ein Leben lang auf dem Produkt und

kann auch im Servicefall wieder ausgele-

sen werden Durch den stetig steigenden

Trend zur Erhoumlhung der Fertigungseffi zi-

enz bieten nun die neuen RFID-UHF-

Technologien groszlige Chancen im harten

Wettbewerb zu bestehen bw

KENNZIFFER DEM22672

Skalierbare Loumlsungen im IndustrieumfeldDie RFID-Technologie ist aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken Der in der Vergangenheit

notwendige Wechsel zwischen verschiedenen Kommunikationsstandards war ein groszliges Hindernis zur durch-

gaumlngigen Einfuumlhrung der RFID-Technologie in der gesamten Wertschoumlpfungskette

V O N T H O M A S B R U N N E R

Einsatz der RFID-UHF-Technologie in der Produktion

Bilder Kathrein

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uumlberpruumlft die Produkte in jedem einzelnen

Prozessschritt bewertet sie mit den Krite-

rien bdquoGutldquo bdquoNacharbeitldquo oder bdquoAusschussldquo

und uumlbernimmt die Verifi kation gegen die

Produktstuumlckliste Anschlieszligend fuumlhrt das

System sie gegebenenfalls einem defi nier-

ten Reparatur-Ablauf zu

In jeder Produktionsstufe wird dabei

gepruumlft ob die vorgegebenen Kompo-

nenten sowie Bauteile verbaut und die

festgelegten Prozessparameter fuumlr die

Produktion eingehalten wurden Treten

an irgendeiner Stelle Fehler auf so wird

die entsprechende Baugruppe nicht

weiter verarbeitet sondern durchlaumluft

einen zuvor defi nierten Eskalationsweg

Es erfolgt dann eine Analyse-Reparatur-

Nachpruumlfung oder die vollstaumlndige Aus-

schleusung der Baugruppe

SMT-Anlagen einfach anbinden

Um eine nahtlose Einbindung der MES-

Loumlsung mit all ihren Funktionalitaumlten in

die SMT-Fertigungsumgebung zu ermoumlg-

lichen hat iTAC basierend auf seinem

API-Service anlagenspezifi sche Standard-

schnittstellen zu den SMT-Anlagen von

Assembleon Fuji ASM und Panasonic in-

tegriert So lassen sich die Systeme der ver-

schiedenen Anbieter auf einfache Weise

anbinden ndash von Labeling-Systemen uumlber

Siebdruckautomaten bis hin zu den nach-

folgenden AOI-Pruumlfsystemen Damit wird

die standardisierte und skalierbare Integ-

ration unterschiedlicher Maschinentypen

und Hersteller entsprechend der jeweili-

gen Anforderungen sichergestellt

bdquoWir sind der einzige MES-Hersteller der

seinen Kunden Plug amp Play-Schnittstellen

zu den vier SMT-Equipmenttypen anbie-

tet Der Markt der Manufacturing-Execu-

tion-System-Anbieter ist zwar umfassend

jedoch unterscheiden sich die Produkte

ndash bedingt durch die jeweilige Historie ndash in

ihrem Loumlsungsansatz sowie im Funktions-

umfang teilweise erheblich In den High-

Volume-Fabriken unserer Kunden haben

wir bis zu zwanzig SMT-Anlagen verschie-

dener Anlagenhersteller integriert Dies

zeigt dass die Nachfrage hier entspre-

chend hoch istldquo erklaumlrt Martin Heinz Vice

President Operations bei iTAC

Auf Nummer sicher Compliance

Fuumlr alle fertigungsnahen Betriebe spielt

beim Einsatz eines Manufacturing-Executi-

on-Systems immer das Thema Compliance

und insbesondere im Automotive-Bereich

die Normierungen eine groszlige Rolle Denn

die Einhaltung von Standards Regulierun-

gen und Richtlinien sind fuumlr Hersteller un-

abdingbar um im Elektronikzulieferer-

Markt zu bestehen Das MES unterstuumltzt

die Umsetzung der Vorschriften ndash bei-

spielsweise muumlssen in verschiedenen

Branchen saumlmtliche Produktions- und Ver-

sandstufen ruumlckverfolgbar sein Die Um-

setzung der Vorgaben schaff t Nachhaltig-

keit und hohe QualitaumltbdquoEine SMT-Anlage

die nicht die Compliance-Anforderungen

erfuumlllt kann im Markt nicht bestehen Un-

ternehmen die sich nach wichtigen Nor-

men richten erzielen auf Dauer einen Wis-

sens- und Wettbewerbsvorsprung Die

Richtlinien dienen der Qualitaumlts sicherung

dem Schutz der Gesellschaft und tragen

zur Verstaumlndigung beildquo erklaumlrt Dieter Meu-

ser Technologievorstand der iTAC Soft-

ware AG und ergaumlnzt bdquoEin Manufacturing-

Execution-System kann einen wesentlichen

Beitrag leisten um Normen besser einhal-

ten zu koumlnnenldquo bw

KENNZIFFER DEM22664

Die Welt der Metallbearbeitung

The world of metalworking

INFOVDW ndash Generalkommissariat EMO Hannover 2011Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken eVCorneliusstrasse 4 60325 Frankfurt am Main GERMANYTel +49 69 756081-0 Fax +49 69 756081-74emovdwde middot wwwemo-hannoverde

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und buchbar uumlber Tel +49 (0)1805 000 689 (014 EuroMin)

oder wwwemo-hannoverde

99 EUR inkl Tages-Eintrittskarte

2 2 0 1 120

I N D E R betrieblichen Praxis wird der

durchgaumlngigen methodischen Unter-

stuumltzung von Fabrikplanung und an-

schlieszligender Inbetriebnahme Anlauf

und auch laufendem Betrieb von Produk-

tionsanlagen besondere Aufmerksamkeit

geschenkt da in diesen Phasen noch Ver-

besserungspotenziale ausgeschoumlpft wer-

den koumlnnen beispielsweise durch eine

durchgaumlngige Engineering-Kette ohne

manuelle Datenuumlbertragungen Dieser

durchgaumlngige Engineering-Prozess von

der Fabrikplanung bis in den realen Be-

trieb ist das erste Hauptziel des digita-

len Fabrikbetriebs Das zweite Hauptziel

liegt darin das aus der Entwicklung von

Produkten bekannte Dilemma zwischen

Kostenfestlegung und Kostenbeeinfl us-

sung (Bild 1) anzugehen indem in den

fruumlhen Phasen in denen die Herstellkos-

ten des Produkts und laufenden Kosten

der Produktion beeinfl usst und festge-

legt werden die Sicherheit erhoumlht wird

dass Planungsergebnisse der spaumlteren

Realitaumlt moumlglichst nahe kommen

Defi nition

Grundsaumltzlich muss ein Fabrikbetrieb

der im Rechner abgebildet verifi ziert

Digitaler FabrikbetriebNach der VDI-Richtlinie 4499 ist die digitale Fabrik ein bdquoOberbegriff fuumlr ein umfassendes Netzwerk von digitalen

Modellen Methoden und Werkzeugen ndash unter anderem der Simulation und 3D-Visualisierung ndash die durch ein

durchgaumlngiges Datenmanagement integriert werden Ihr Ziel ist die ganzheitliche Planung Evaluierung und

laufende Verbesserung aller wesentlichen Strukturen Prozesse und Ressourcen der realen Fabrik in Verbindung

mit dem Produktldquo (VDI 4499 Blatt 1 S 3) Diese Definition verdeutlicht dass die digitale Fabrik bis in den realen

Betrieb einer Fabrik hineinreicht allerdings ist in Blatt 1 hauptsaumlchlich beschrieben wie sie Aufgaben der Fa-

brikplanung unterstuumltzt Darum hat eine weitere Arbeitsgruppe des VDI sich die Aufgabe gestellt die Lebens-

phasen des Fabrikbetriebs die zugehoumlrigen Methoden und Werkzeuge sowie den Nutzen ihrer Anwendung zu

beschreiben Ergebnis ist das Blatt 2 der Richtlinie 4499 mit dem Titel bdquoDigitaler Fabrikbetriebldquo Der digitale Fa-

brikbetrieb deckt damit einen Teilumfang der digitalen Fabrik ab

V O N D R O L A F S A U E R U N D M I R I A M S C H L E I P E N

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

2 2 0 1 1 21

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

und verbessert wird die Anforderung

erfuumlllen den realen Betrieb einer Fabrik

so realistisch wie moumlglich darzustellen

vor allem auch was sein Zeitverhalten

betriff t Damit werden beispielsweise

an den digitalen Fabrikbetrieb Echtzeit-

anforderungen gestellt wie sie im rea-

len Betrieb auftreten Daran scheitern

heute noch viele Werkzeuge vor allem

dann wenn mehr als eine einzelne Anla-

ge oder Zelle betrieben werden soll Die

Arbeitsgruppe hat darum die folgende

Defi nition fuumlr digitalen Fabrikbetrieb

gewaumlhlt deren Umsetzung in die Praxis

vermutlich schrittweise etwa aufgrund

leistungsfaumlhigerer Hardware erfolgen

wird

bdquoDer digitale Fabrikbetrieb bezeich-

net die Nutzung und das Zusammen-

wirken von Methoden Modellen und

Werkzeugen der digitalen Fabrik die bei

der Inbetriebnahme einzelner Anlagen

dem Anlauf mehrerer Anlagen und der

Durchfuumlhrung realer Produktionspro-

zesse eingesetzt werden Ziele sind die

Absicherung und Verkuumlrzung des An-

laufs sowie die betriebsbegleitende und

kontinuierliche Verbesserung der Seri-

enproduktion

Dazu wird das dynamische Verhalten

einzelner Produktionsanlagen und kom-

plexer Produktionssysteme und -prozes-

se einschlieszliglich der Informations- und

Steuerungstechnik realitaumltsnah abgebil-

det Virtuelle und reale Komponenten

koumlnnen dabei miteinander gekoppelt

sein Auf Basis eines durchgaumlngigen Da-

tenmanagements nutzt der digitale Fa-

brikbetrieb die Ergebnisse der Produkti-

onsplanung in der digitalen Fabrik und

stellt seinerseits Daten fuumlr operative IT-

Systeme bereit Bei der Nutzung in der

Serienproduktion werden die Model-

le laufend der Realitaumlt angepasstldquo (VDI

4499 Blatt 2 S 2)

Das in der Defi nition als gegeben an-

genommene durchgaumlngige Datenma-

nagement ist in der Praxis bisher nur in

Ansaumltzen anzutreff en da die bdquoWeltenldquo

der Planung und des operativen Be-

triebs und damit auch die sie unterstuumlt-

zenden IT-Systeme nur langsam zusam-

menwachsen Darum arbeiten weitere

Arbeitsgruppen des VDI daran dieses

durchgaumlngige Datenmanagement zu

beschreiben beziehungsweise konkrete

Inhalte der zwischen den bdquoWeltenldquo aus-

zutauschenden Daten zu defi nieren (VDI

4499 Blatt 3 sowie VDI 5600 Blatt 2)

Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs

In dem neuen Blatt 2 der VDI-Richtli-

nie 4499 haben Experten aus Industrie

Dienstleistung Softwarehaumlusern und In-

stituten die Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs und deren Anwendung

auf zwei wesentlichen Anwendungsfel-

dern beschrieben Digitaler Betrieb von

Einzelmaschinen (Werkzeugmaschinen)

und digitaler Betrieb automatisierter

Produktionsanlagen Wichtige Kom-

ponenten des digitalen Fabrikbetriebs

sind beispielsweise die virtuelle Inbe-

triebnahme oder die betriebsbegleiten-

de (Realzeit-) Simulation Am Uumlbergang

aus der Planung in die Inbetriebnahme

und die Serienproduktion wirken vir-

tuelle undoder reale Maschinen und

deren dynamisches Verhalten mit vir-

tuellen undoder realen Anlagensteue-

rungen als Abbild der Logik der Anlagen

zusammen Mit der Verbindung zu uumlber-

lagerten Fertigungsmanagementsyste-

men erlaubt der digitale Fabrikbetrieb

Aussagen uumlber das Gesamtverhalten

von Maschinen und Anlagen vor deren

realem Anlauf

Neben der Defi nition wesentlicher Ge-

sichtspunkte die fuumlr den digitalen Fab-

rikbetrieb von Bedeutung sind werden

moumlgliche Anwendungsgebiete in den

verschiedenen Lebenszyklusphasen ei-

nes Produktionssystems aufgezeigt Ex-

emplarisch fuumlr die Hauptanwendungs-

gebiete werden die Inbetriebnahme

komplexer Fertigungs systeme sowie das

Erzeugen von NC-Bearbeitungs- und

Messprogrammen zum Betrieb von NC-

Werkzeugmaschinen als Teil der Fer-

tigungssysteme erlaumlutert (DENKENA

2009a) Besonderes Augenmerk wird auf

die verwendeten Informations- und Pla-

nungssysteme gelegt

Weiterhin ergeben sich aus dem Ein-

satz dieser Systeme als Teil des digitalen

Fabrikbetriebs neue Moumlglichkeiten fuumlr

ein durchgaumlngiges Datenmanagement

(DEN KENA 2009b) Dieses stellt die Basis

bereit auf der der digitale Fabrikbetrieb

die Ergebnisse aus Planungsphasen der

digitalen Fabrik nutzt und um Daten fuumlr

operative IT-Systeme ergaumlnzt (SCHLEI-

PEN SCHICK SAUER 2008) Somit wer-

den die Modelle der digitalen Fabrik mit

Informationen aus der realen Produktion

gekoppelt und koumlnnen waumlhrend der Se-

rienproduktion weiterverwendet und ak-

tualisiert werden

Einsatz des digitalen Fabrikbe-

triebs in Anwendungsgebieten

der Fertigung

Um den Einsatz sowie die Herausforde-

rungen und Voraussetzungen des digi-

talen Fabrikbetriebs in konkreten An-

wendungsgebieten deutlich zu machen

wurde zwischen den Anwendungsge-

bieten Einzelmaschinen und verkette-

ten Produktionsanlagen unterschieden

Einzelmaschinen zum Beispiel NC-Werk-

zeugmaschinen fokussieren dabei auf

die zu fertigenden Teile waumlhrend bei

automatisierten Fertigungsanlagen die

Bild 1 Kostenfestlegung versus Kostenentstehung (in Anlehnung an EHRLENSPIEL ua

2005 Seite 11)

2 2 0 1 122

Ressourcen der Anlage selbst im Mittel-

punkt der Planung stehen

Die rechnergestuumltzte Fertigungs- und

Prozessplanung umfasst innerhalb des

digitalen Fabrikbetriebs alle rechnerun-

terstuumltzten Taumltigkeiten die erforderlich

sind um fuumlr ein Bauteil Bearbeitungs-

und Messprogramme zur Steuerung ei-

ner NC-Werkzeugmaschine zu erstellen

und in Betrieb zu nehmen

Die Bauteile durchlaufen dabei die

Funktionsbereiche Konstruktion Arbeits-

vorbereitung und Fertigung

NC-Werkzeugmaschinen koumlnnen Teil

einer automatisierten Produktionsanla-

ge sein etwa wenn mehrere Werkzeug-

maschinen durch ein automatisiertes

Materialfl usssystem verkettet sind Bei

automatisierten Produktionsanlagen

spielen das Datenmanagement und die

Modellierung der einzelnen Anlagen-

komponenten eine zentrale Rolle Im Sin-

ne eines digitalen Fabrikbetriebs ist es

erforderlich dass disziplinuumlbergreifend

gearbeitet und modelliert wird Kom-

ponenten werden daher in mechatroni-

schen Objekten als Teil einer umfassen-

den mechatronischen Bibliothek (siehe

Bild 2) beschrieben die alle relevanten

Teilaspekte umfasst Diese mechatroni-

sche Bibliothek ist das Herzstuumlck des di-

gitalen Fabrikbetriebs da hier alle rele-

vanten Daten fuumlr den spaumlteren Betrieb

zusammengefuumlhrt und in Beziehung zu-

einander gesetzt werden

Ausblick

Ohne eine parallel zu den aktuellen Ent-

wicklungsarbeiten laufende Standardi-

sierung wird das Ziel einer permanenten

Planungsbereitschaft in der Fabrik nicht

zu erreichen sein Darum arbeiten Mitar-

beiter des Fraunhofer IOSB in diversen

Standardisierungsgremien zum Beispiel

im VDI-Fachausschuss bdquoMES-Maschinen-

schnittstellen (VDI 5600 Blatt 2)ldquo und

wirken im Gremium bdquoDurchgaumlngiges En-

gineering von Leitsystemen (VDI-GMA FA

612)ldquo mit Mit AutomationML ist ein in-

dustriegetriebenes Konsortium dabei

fuumlr das Engineering von Produktionsan-

lagen einen Standard der Standards zu

entwickeln mit dem der oben geforderte

durchgaumlngige Datenaustausch unabhaumln-

gig von Softwarewerkzeugen moumlglich ist

(DRATH 2010) bw

KENNZIFFER DEM22704

Literaturverzeichnis

DENKENA B AMMERMANN C CA-Technolo-gien in der Fertigungs- und Prozessplanung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)4 S 300ndash305 (=2009a)

DENKENA B AMMERMANN C CHARLIN F Analyse und Optimierung des Datenmanage-ments in variantenreicher Werkstattfertigung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)9 S 787ndash790 (=2009b)

Drath R (Hrsg) Datenaustausch in der Anla-genplanung mit AutomationML Berlin Sprin-ger Verlag 2010

EHLENSPIEL K LINDEMANN U KIEWERT A Kostenguumlnstig entwickeln und konstruie-ren Kostenmanagement bei der integrierten Produktentwick lung Berlin Springer-Verlag 2005

SCHLEIPEN Miriam SCHICK Klaus SAUER Olaf Layoutmanager fuumlr automa tisch erstell-te Prozessfuumlhrungsbilder mit Hilfe von Daten aus der Digitalen Fabrik In Advances in simu-lation for production and logistics applica-tions Hrsg RABE Markus Stuttgart Fraun-hofer IRB Verlag 2008 S 397-406

VDI Richtlinie 4499 Digitale FabrikBlatt 1 Grundlagen und Planung Februar 2008Blatt 2 Digitaler Fabrikbetrieb Maumlrz 2011

VDI Richtlinie 5600 Blatt 3 Logische Schnittstel-le zwischen Maschinen und MES April 2011

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

Bild 2 Gemeinsame Arbeitsweise auf Basis eines gemeinsamen Planungs- und Entwicklungsmodells

(VDI 4499 Blatt 2 S 19)

2 2 0 1 1 23

R F I D - L Ouml S U N G E N I M P R O D U K T I O N S U M F E L D

D I E R F I D - U H F -Technologie wurde in

erster Linie zur Erfassung von Transpon-

dern uumlber groumlszligere Reichweiten entwickelt

Diese Anforderung wird primaumlr im Bereich

der Logistik und der Fahrzeugerfassung

gestellt Moderne RFID-UHF-Systeme bie-

ten bereits sehr gute Ergebnisse und erzie-

len Reichweiten von bis zu 10 Metern Im

Bereich der industriellen Produktion gibt

es aber eine groszlige Anzahl von Anwendun-

gen bei der die gewuumlnschte Reichweite

zwischen wenigen Zentimetern bis hin zu

mehreren Metern liegt

In der Vergangenheit konnte die RFID-

UHF-Technologie nur bei den mittleren

und groszligen Reichweiten punkten speziell

bei sehr kleinen Schreib-Lese-Abstaumlnden

kommt immer noch sehr oft die HF-LF-

Technik zum Einsatz Aufgrund der staumln-

dig steigenden Bedarfe an eine transpa-

rente Fertigungsstruktur muumlssen auch in

der Intralogistik und in der spaumlteren Wa-

renverteilung Reichweiten im mittleren

und groszligen Bereich abgedeckt werden

Ganz ohne Systemwechsel

Da diese Anforderungen nur mit RFID-

UHF geloumlst werden koumlnnen ist oft ein

Systemwechsel innerhalb eines Ferti-

gungsverbundes erforderlich Um die-

ses Problem zu beheben braucht es eine

Erweiterung der Anwendungsbereiche

von RFID-UHF auch auf kleine Reichwei-

ten Erste so genannte Low-Range-UHF-

Systeme sind seit einiger Zeit auf dem

Markt verfuumlgbar Ein defi nierter und stouml-

runempfi ndlicher Erfassungsbereich im

Vergleich zu einer HF-Loumlsung kann da-

mit aber nicht realisiert werden Neueste

UHF-Antennenloumlsungen bieten nun die

Moumlglichkeit in einem kleinen defi nierten

Bereich eine hohe Energiedichte zu kon-

zentrieren um auch Transponder auf me-

tallischem oder leitfaumlhigem Untergrund

mit ausreichend Energie zu versorgen

und ohne nennenswerte Energie in das

Fernfeld zu transportieren

Stoumlrfestigkeit deutlich erhoumlht

Damit werden gleich zwei positive Eff ek-

te erzielt Zum ersten wird die notwendi-

ge Energie da eingesetzt wo sie benoumltigt

wird und zum zweiten koumlnnen die Proble-

me mit der Stoumlrempfi ndlichkeit bei groumlszlige-

ren Reader-Populationen verringert wer-

den Durch eine weitere Verbesserung auf

der Reader-Seite lassen sich mittlerweile

sehr kleine Abstaumlnde zwischen einzelnen

Schreib-Lesestationen erzielen ohne

dass die Reader mit viel Aufwand extern

synchronisiert werden muumlssen

Auf die Auswahl des

Transponders kommt es an

Von Seiten der Tag-Hersteller wird auf

dem Gebiet der Low-Range-Anwendun-

gen ebenfalls einiges an Innovationen

erbracht so dass heute eine breite Aus-

wahl an Nahfeld-Transpondern zur Verfuuml-

gung steht

Falls in der gesamten Prozesskette un-

terschiedliche Identifi kationsreichweiten

notwendig sind koumlnnen durch die Ver-

wendung von Hybrid-Transpondern so-

wohl kleine Reichweiten als auch groumlszligere

Distanzen bis zu drei Meter erzielt wer-

den Diese Eigenschaft wird auf Seiten des

Transponders durch eine spezielle Anten-

nenstruktur erzielt ndash Mehrkosten beim

Transponder entstehen dadurch nicht

RFID im Pharmabereich

Gerade im Bereich der Pharmaindust-

rie ist RFID eine interessante Loumlsung zur

Steuerung von Produktions- und Ver-

packungsschritten Nachfolgend wird

das bereits in der Fertigung verwendete

Transponder-Etikett auch fuumlr logistische

und sicherheitstechnische Anwendun-

gen eingesetzt Durch die Verwendung

der Antennen-Reader-Kombination koumln-

nen sowohl die sehr hohen Geschwin-

digkeiten auf dem Produktionsband von

bis zu 5 Metern pro Sekunde als auch

Reichweiten von bis zu drei Metern er-

zielt werden

RFID-UHF erobert

die Fertigungssteuerung

Durch die rasante Weiterentwicklung der

RFID-UHF-Technologie kann nun nur

durch die Auswahl des richtigen Anten-

nen-Reader-Typs und des passenden

Transponders durchgaumlngig jegliche Au-

to-ID-Applikation von sehr geringen bis

zu groszligen Reichweiten kosteneffi zient

bewaumlltigt werden Alle unterschiedlichen

Identifi kationspunkte in der Produkten-

stehungskette arbeiten mit dem einma-

lig auf das Produkt aufgebrachten Hyb-

rid-Transponder Die Kosten fuumlr den Tag

fallen nur einmal an Oft verbleibt der Tag

ein Leben lang auf dem Produkt und

kann auch im Servicefall wieder ausgele-

sen werden Durch den stetig steigenden

Trend zur Erhoumlhung der Fertigungseffi zi-

enz bieten nun die neuen RFID-UHF-

Technologien groszlige Chancen im harten

Wettbewerb zu bestehen bw

KENNZIFFER DEM22672

Skalierbare Loumlsungen im IndustrieumfeldDie RFID-Technologie ist aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken Der in der Vergangenheit

notwendige Wechsel zwischen verschiedenen Kommunikationsstandards war ein groszliges Hindernis zur durch-

gaumlngigen Einfuumlhrung der RFID-Technologie in der gesamten Wertschoumlpfungskette

V O N T H O M A S B R U N N E R

Einsatz der RFID-UHF-Technologie in der Produktion

Bilder Kathrein

Sie benoumltigen neues Adressmaterial fuumlr Ihre Umsatzsteigerung Sie wollen Ihre Produkte potentiellen Neukunden gezielt anbieten Wir liefern Ihnen die passenden Firmen-Adressen nach Schluumlsselworten wie z B SAP Oracle Java C++ SQL NET OOAD CRM Microsoft Office Lexware 3D-CAD AutoCAD Catia CNC CAE CANalyser CanOE Design Patterns UML oder oder oder hellip

Nennen Sie uns einfach Ihre SchluumlsselbegriffeStarten Sie gezielte Werbeaktionen mit uumlber 250000 Spezial-Firmen-Adressen von AnzeigenDatende

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Nur 089 Euro

pro Adresse (zzgl MwSt)

FirmenadressenNeue

2 2 0 1 120

I N D E R betrieblichen Praxis wird der

durchgaumlngigen methodischen Unter-

stuumltzung von Fabrikplanung und an-

schlieszligender Inbetriebnahme Anlauf

und auch laufendem Betrieb von Produk-

tionsanlagen besondere Aufmerksamkeit

geschenkt da in diesen Phasen noch Ver-

besserungspotenziale ausgeschoumlpft wer-

den koumlnnen beispielsweise durch eine

durchgaumlngige Engineering-Kette ohne

manuelle Datenuumlbertragungen Dieser

durchgaumlngige Engineering-Prozess von

der Fabrikplanung bis in den realen Be-

trieb ist das erste Hauptziel des digita-

len Fabrikbetriebs Das zweite Hauptziel

liegt darin das aus der Entwicklung von

Produkten bekannte Dilemma zwischen

Kostenfestlegung und Kostenbeeinfl us-

sung (Bild 1) anzugehen indem in den

fruumlhen Phasen in denen die Herstellkos-

ten des Produkts und laufenden Kosten

der Produktion beeinfl usst und festge-

legt werden die Sicherheit erhoumlht wird

dass Planungsergebnisse der spaumlteren

Realitaumlt moumlglichst nahe kommen

Defi nition

Grundsaumltzlich muss ein Fabrikbetrieb

der im Rechner abgebildet verifi ziert

Digitaler FabrikbetriebNach der VDI-Richtlinie 4499 ist die digitale Fabrik ein bdquoOberbegriff fuumlr ein umfassendes Netzwerk von digitalen

Modellen Methoden und Werkzeugen ndash unter anderem der Simulation und 3D-Visualisierung ndash die durch ein

durchgaumlngiges Datenmanagement integriert werden Ihr Ziel ist die ganzheitliche Planung Evaluierung und

laufende Verbesserung aller wesentlichen Strukturen Prozesse und Ressourcen der realen Fabrik in Verbindung

mit dem Produktldquo (VDI 4499 Blatt 1 S 3) Diese Definition verdeutlicht dass die digitale Fabrik bis in den realen

Betrieb einer Fabrik hineinreicht allerdings ist in Blatt 1 hauptsaumlchlich beschrieben wie sie Aufgaben der Fa-

brikplanung unterstuumltzt Darum hat eine weitere Arbeitsgruppe des VDI sich die Aufgabe gestellt die Lebens-

phasen des Fabrikbetriebs die zugehoumlrigen Methoden und Werkzeuge sowie den Nutzen ihrer Anwendung zu

beschreiben Ergebnis ist das Blatt 2 der Richtlinie 4499 mit dem Titel bdquoDigitaler Fabrikbetriebldquo Der digitale Fa-

brikbetrieb deckt damit einen Teilumfang der digitalen Fabrik ab

V O N D R O L A F S A U E R U N D M I R I A M S C H L E I P E N

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

2 2 0 1 1 21

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

und verbessert wird die Anforderung

erfuumlllen den realen Betrieb einer Fabrik

so realistisch wie moumlglich darzustellen

vor allem auch was sein Zeitverhalten

betriff t Damit werden beispielsweise

an den digitalen Fabrikbetrieb Echtzeit-

anforderungen gestellt wie sie im rea-

len Betrieb auftreten Daran scheitern

heute noch viele Werkzeuge vor allem

dann wenn mehr als eine einzelne Anla-

ge oder Zelle betrieben werden soll Die

Arbeitsgruppe hat darum die folgende

Defi nition fuumlr digitalen Fabrikbetrieb

gewaumlhlt deren Umsetzung in die Praxis

vermutlich schrittweise etwa aufgrund

leistungsfaumlhigerer Hardware erfolgen

wird

bdquoDer digitale Fabrikbetrieb bezeich-

net die Nutzung und das Zusammen-

wirken von Methoden Modellen und

Werkzeugen der digitalen Fabrik die bei

der Inbetriebnahme einzelner Anlagen

dem Anlauf mehrerer Anlagen und der

Durchfuumlhrung realer Produktionspro-

zesse eingesetzt werden Ziele sind die

Absicherung und Verkuumlrzung des An-

laufs sowie die betriebsbegleitende und

kontinuierliche Verbesserung der Seri-

enproduktion

Dazu wird das dynamische Verhalten

einzelner Produktionsanlagen und kom-

plexer Produktionssysteme und -prozes-

se einschlieszliglich der Informations- und

Steuerungstechnik realitaumltsnah abgebil-

det Virtuelle und reale Komponenten

koumlnnen dabei miteinander gekoppelt

sein Auf Basis eines durchgaumlngigen Da-

tenmanagements nutzt der digitale Fa-

brikbetrieb die Ergebnisse der Produkti-

onsplanung in der digitalen Fabrik und

stellt seinerseits Daten fuumlr operative IT-

Systeme bereit Bei der Nutzung in der

Serienproduktion werden die Model-

le laufend der Realitaumlt angepasstldquo (VDI

4499 Blatt 2 S 2)

Das in der Defi nition als gegeben an-

genommene durchgaumlngige Datenma-

nagement ist in der Praxis bisher nur in

Ansaumltzen anzutreff en da die bdquoWeltenldquo

der Planung und des operativen Be-

triebs und damit auch die sie unterstuumlt-

zenden IT-Systeme nur langsam zusam-

menwachsen Darum arbeiten weitere

Arbeitsgruppen des VDI daran dieses

durchgaumlngige Datenmanagement zu

beschreiben beziehungsweise konkrete

Inhalte der zwischen den bdquoWeltenldquo aus-

zutauschenden Daten zu defi nieren (VDI

4499 Blatt 3 sowie VDI 5600 Blatt 2)

Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs

In dem neuen Blatt 2 der VDI-Richtli-

nie 4499 haben Experten aus Industrie

Dienstleistung Softwarehaumlusern und In-

stituten die Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs und deren Anwendung

auf zwei wesentlichen Anwendungsfel-

dern beschrieben Digitaler Betrieb von

Einzelmaschinen (Werkzeugmaschinen)

und digitaler Betrieb automatisierter

Produktionsanlagen Wichtige Kom-

ponenten des digitalen Fabrikbetriebs

sind beispielsweise die virtuelle Inbe-

triebnahme oder die betriebsbegleiten-

de (Realzeit-) Simulation Am Uumlbergang

aus der Planung in die Inbetriebnahme

und die Serienproduktion wirken vir-

tuelle undoder reale Maschinen und

deren dynamisches Verhalten mit vir-

tuellen undoder realen Anlagensteue-

rungen als Abbild der Logik der Anlagen

zusammen Mit der Verbindung zu uumlber-

lagerten Fertigungsmanagementsyste-

men erlaubt der digitale Fabrikbetrieb

Aussagen uumlber das Gesamtverhalten

von Maschinen und Anlagen vor deren

realem Anlauf

Neben der Defi nition wesentlicher Ge-

sichtspunkte die fuumlr den digitalen Fab-

rikbetrieb von Bedeutung sind werden

moumlgliche Anwendungsgebiete in den

verschiedenen Lebenszyklusphasen ei-

nes Produktionssystems aufgezeigt Ex-

emplarisch fuumlr die Hauptanwendungs-

gebiete werden die Inbetriebnahme

komplexer Fertigungs systeme sowie das

Erzeugen von NC-Bearbeitungs- und

Messprogrammen zum Betrieb von NC-

Werkzeugmaschinen als Teil der Fer-

tigungssysteme erlaumlutert (DENKENA

2009a) Besonderes Augenmerk wird auf

die verwendeten Informations- und Pla-

nungssysteme gelegt

Weiterhin ergeben sich aus dem Ein-

satz dieser Systeme als Teil des digitalen

Fabrikbetriebs neue Moumlglichkeiten fuumlr

ein durchgaumlngiges Datenmanagement

(DEN KENA 2009b) Dieses stellt die Basis

bereit auf der der digitale Fabrikbetrieb

die Ergebnisse aus Planungsphasen der

digitalen Fabrik nutzt und um Daten fuumlr

operative IT-Systeme ergaumlnzt (SCHLEI-

PEN SCHICK SAUER 2008) Somit wer-

den die Modelle der digitalen Fabrik mit

Informationen aus der realen Produktion

gekoppelt und koumlnnen waumlhrend der Se-

rienproduktion weiterverwendet und ak-

tualisiert werden

Einsatz des digitalen Fabrikbe-

triebs in Anwendungsgebieten

der Fertigung

Um den Einsatz sowie die Herausforde-

rungen und Voraussetzungen des digi-

talen Fabrikbetriebs in konkreten An-

wendungsgebieten deutlich zu machen

wurde zwischen den Anwendungsge-

bieten Einzelmaschinen und verkette-

ten Produktionsanlagen unterschieden

Einzelmaschinen zum Beispiel NC-Werk-

zeugmaschinen fokussieren dabei auf

die zu fertigenden Teile waumlhrend bei

automatisierten Fertigungsanlagen die

Bild 1 Kostenfestlegung versus Kostenentstehung (in Anlehnung an EHRLENSPIEL ua

2005 Seite 11)

2 2 0 1 122

Ressourcen der Anlage selbst im Mittel-

punkt der Planung stehen

Die rechnergestuumltzte Fertigungs- und

Prozessplanung umfasst innerhalb des

digitalen Fabrikbetriebs alle rechnerun-

terstuumltzten Taumltigkeiten die erforderlich

sind um fuumlr ein Bauteil Bearbeitungs-

und Messprogramme zur Steuerung ei-

ner NC-Werkzeugmaschine zu erstellen

und in Betrieb zu nehmen

Die Bauteile durchlaufen dabei die

Funktionsbereiche Konstruktion Arbeits-

vorbereitung und Fertigung

NC-Werkzeugmaschinen koumlnnen Teil

einer automatisierten Produktionsanla-

ge sein etwa wenn mehrere Werkzeug-

maschinen durch ein automatisiertes

Materialfl usssystem verkettet sind Bei

automatisierten Produktionsanlagen

spielen das Datenmanagement und die

Modellierung der einzelnen Anlagen-

komponenten eine zentrale Rolle Im Sin-

ne eines digitalen Fabrikbetriebs ist es

erforderlich dass disziplinuumlbergreifend

gearbeitet und modelliert wird Kom-

ponenten werden daher in mechatroni-

schen Objekten als Teil einer umfassen-

den mechatronischen Bibliothek (siehe

Bild 2) beschrieben die alle relevanten

Teilaspekte umfasst Diese mechatroni-

sche Bibliothek ist das Herzstuumlck des di-

gitalen Fabrikbetriebs da hier alle rele-

vanten Daten fuumlr den spaumlteren Betrieb

zusammengefuumlhrt und in Beziehung zu-

einander gesetzt werden

Ausblick

Ohne eine parallel zu den aktuellen Ent-

wicklungsarbeiten laufende Standardi-

sierung wird das Ziel einer permanenten

Planungsbereitschaft in der Fabrik nicht

zu erreichen sein Darum arbeiten Mitar-

beiter des Fraunhofer IOSB in diversen

Standardisierungsgremien zum Beispiel

im VDI-Fachausschuss bdquoMES-Maschinen-

schnittstellen (VDI 5600 Blatt 2)ldquo und

wirken im Gremium bdquoDurchgaumlngiges En-

gineering von Leitsystemen (VDI-GMA FA

612)ldquo mit Mit AutomationML ist ein in-

dustriegetriebenes Konsortium dabei

fuumlr das Engineering von Produktionsan-

lagen einen Standard der Standards zu

entwickeln mit dem der oben geforderte

durchgaumlngige Datenaustausch unabhaumln-

gig von Softwarewerkzeugen moumlglich ist

(DRATH 2010) bw

KENNZIFFER DEM22704

Literaturverzeichnis

DENKENA B AMMERMANN C CA-Technolo-gien in der Fertigungs- und Prozessplanung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)4 S 300ndash305 (=2009a)

DENKENA B AMMERMANN C CHARLIN F Analyse und Optimierung des Datenmanage-ments in variantenreicher Werkstattfertigung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)9 S 787ndash790 (=2009b)

Drath R (Hrsg) Datenaustausch in der Anla-genplanung mit AutomationML Berlin Sprin-ger Verlag 2010

EHLENSPIEL K LINDEMANN U KIEWERT A Kostenguumlnstig entwickeln und konstruie-ren Kostenmanagement bei der integrierten Produktentwick lung Berlin Springer-Verlag 2005

SCHLEIPEN Miriam SCHICK Klaus SAUER Olaf Layoutmanager fuumlr automa tisch erstell-te Prozessfuumlhrungsbilder mit Hilfe von Daten aus der Digitalen Fabrik In Advances in simu-lation for production and logistics applica-tions Hrsg RABE Markus Stuttgart Fraun-hofer IRB Verlag 2008 S 397-406

VDI Richtlinie 4499 Digitale FabrikBlatt 1 Grundlagen und Planung Februar 2008Blatt 2 Digitaler Fabrikbetrieb Maumlrz 2011

VDI Richtlinie 5600 Blatt 3 Logische Schnittstel-le zwischen Maschinen und MES April 2011

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

Bild 2 Gemeinsame Arbeitsweise auf Basis eines gemeinsamen Planungs- und Entwicklungsmodells

(VDI 4499 Blatt 2 S 19)

2 2 0 1 1 23

R F I D - L Ouml S U N G E N I M P R O D U K T I O N S U M F E L D

D I E R F I D - U H F -Technologie wurde in

erster Linie zur Erfassung von Transpon-

dern uumlber groumlszligere Reichweiten entwickelt

Diese Anforderung wird primaumlr im Bereich

der Logistik und der Fahrzeugerfassung

gestellt Moderne RFID-UHF-Systeme bie-

ten bereits sehr gute Ergebnisse und erzie-

len Reichweiten von bis zu 10 Metern Im

Bereich der industriellen Produktion gibt

es aber eine groszlige Anzahl von Anwendun-

gen bei der die gewuumlnschte Reichweite

zwischen wenigen Zentimetern bis hin zu

mehreren Metern liegt

In der Vergangenheit konnte die RFID-

UHF-Technologie nur bei den mittleren

und groszligen Reichweiten punkten speziell

bei sehr kleinen Schreib-Lese-Abstaumlnden

kommt immer noch sehr oft die HF-LF-

Technik zum Einsatz Aufgrund der staumln-

dig steigenden Bedarfe an eine transpa-

rente Fertigungsstruktur muumlssen auch in

der Intralogistik und in der spaumlteren Wa-

renverteilung Reichweiten im mittleren

und groszligen Bereich abgedeckt werden

Ganz ohne Systemwechsel

Da diese Anforderungen nur mit RFID-

UHF geloumlst werden koumlnnen ist oft ein

Systemwechsel innerhalb eines Ferti-

gungsverbundes erforderlich Um die-

ses Problem zu beheben braucht es eine

Erweiterung der Anwendungsbereiche

von RFID-UHF auch auf kleine Reichwei-

ten Erste so genannte Low-Range-UHF-

Systeme sind seit einiger Zeit auf dem

Markt verfuumlgbar Ein defi nierter und stouml-

runempfi ndlicher Erfassungsbereich im

Vergleich zu einer HF-Loumlsung kann da-

mit aber nicht realisiert werden Neueste

UHF-Antennenloumlsungen bieten nun die

Moumlglichkeit in einem kleinen defi nierten

Bereich eine hohe Energiedichte zu kon-

zentrieren um auch Transponder auf me-

tallischem oder leitfaumlhigem Untergrund

mit ausreichend Energie zu versorgen

und ohne nennenswerte Energie in das

Fernfeld zu transportieren

Stoumlrfestigkeit deutlich erhoumlht

Damit werden gleich zwei positive Eff ek-

te erzielt Zum ersten wird die notwendi-

ge Energie da eingesetzt wo sie benoumltigt

wird und zum zweiten koumlnnen die Proble-

me mit der Stoumlrempfi ndlichkeit bei groumlszlige-

ren Reader-Populationen verringert wer-

den Durch eine weitere Verbesserung auf

der Reader-Seite lassen sich mittlerweile

sehr kleine Abstaumlnde zwischen einzelnen

Schreib-Lesestationen erzielen ohne

dass die Reader mit viel Aufwand extern

synchronisiert werden muumlssen

Auf die Auswahl des

Transponders kommt es an

Von Seiten der Tag-Hersteller wird auf

dem Gebiet der Low-Range-Anwendun-

gen ebenfalls einiges an Innovationen

erbracht so dass heute eine breite Aus-

wahl an Nahfeld-Transpondern zur Verfuuml-

gung steht

Falls in der gesamten Prozesskette un-

terschiedliche Identifi kationsreichweiten

notwendig sind koumlnnen durch die Ver-

wendung von Hybrid-Transpondern so-

wohl kleine Reichweiten als auch groumlszligere

Distanzen bis zu drei Meter erzielt wer-

den Diese Eigenschaft wird auf Seiten des

Transponders durch eine spezielle Anten-

nenstruktur erzielt ndash Mehrkosten beim

Transponder entstehen dadurch nicht

RFID im Pharmabereich

Gerade im Bereich der Pharmaindust-

rie ist RFID eine interessante Loumlsung zur

Steuerung von Produktions- und Ver-

packungsschritten Nachfolgend wird

das bereits in der Fertigung verwendete

Transponder-Etikett auch fuumlr logistische

und sicherheitstechnische Anwendun-

gen eingesetzt Durch die Verwendung

der Antennen-Reader-Kombination koumln-

nen sowohl die sehr hohen Geschwin-

digkeiten auf dem Produktionsband von

bis zu 5 Metern pro Sekunde als auch

Reichweiten von bis zu drei Metern er-

zielt werden

RFID-UHF erobert

die Fertigungssteuerung

Durch die rasante Weiterentwicklung der

RFID-UHF-Technologie kann nun nur

durch die Auswahl des richtigen Anten-

nen-Reader-Typs und des passenden

Transponders durchgaumlngig jegliche Au-

to-ID-Applikation von sehr geringen bis

zu groszligen Reichweiten kosteneffi zient

bewaumlltigt werden Alle unterschiedlichen

Identifi kationspunkte in der Produkten-

stehungskette arbeiten mit dem einma-

lig auf das Produkt aufgebrachten Hyb-

rid-Transponder Die Kosten fuumlr den Tag

fallen nur einmal an Oft verbleibt der Tag

ein Leben lang auf dem Produkt und

kann auch im Servicefall wieder ausgele-

sen werden Durch den stetig steigenden

Trend zur Erhoumlhung der Fertigungseffi zi-

enz bieten nun die neuen RFID-UHF-

Technologien groszlige Chancen im harten

Wettbewerb zu bestehen bw

KENNZIFFER DEM22672

Skalierbare Loumlsungen im IndustrieumfeldDie RFID-Technologie ist aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken Der in der Vergangenheit

notwendige Wechsel zwischen verschiedenen Kommunikationsstandards war ein groszliges Hindernis zur durch-

gaumlngigen Einfuumlhrung der RFID-Technologie in der gesamten Wertschoumlpfungskette

V O N T H O M A S B R U N N E R

Einsatz der RFID-UHF-Technologie in der Produktion

Bilder Kathrein

Sie benoumltigen neues Adressmaterial fuumlr Ihre Umsatzsteigerung Sie wollen Ihre Produkte potentiellen Neukunden gezielt anbieten Wir liefern Ihnen die passenden Firmen-Adressen nach Schluumlsselworten wie z B SAP Oracle Java C++ SQL NET OOAD CRM Microsoft Office Lexware 3D-CAD AutoCAD Catia CNC CAE CANalyser CanOE Design Patterns UML oder oder oder hellip

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2 2 0 1 1 21

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

und verbessert wird die Anforderung

erfuumlllen den realen Betrieb einer Fabrik

so realistisch wie moumlglich darzustellen

vor allem auch was sein Zeitverhalten

betriff t Damit werden beispielsweise

an den digitalen Fabrikbetrieb Echtzeit-

anforderungen gestellt wie sie im rea-

len Betrieb auftreten Daran scheitern

heute noch viele Werkzeuge vor allem

dann wenn mehr als eine einzelne Anla-

ge oder Zelle betrieben werden soll Die

Arbeitsgruppe hat darum die folgende

Defi nition fuumlr digitalen Fabrikbetrieb

gewaumlhlt deren Umsetzung in die Praxis

vermutlich schrittweise etwa aufgrund

leistungsfaumlhigerer Hardware erfolgen

wird

bdquoDer digitale Fabrikbetrieb bezeich-

net die Nutzung und das Zusammen-

wirken von Methoden Modellen und

Werkzeugen der digitalen Fabrik die bei

der Inbetriebnahme einzelner Anlagen

dem Anlauf mehrerer Anlagen und der

Durchfuumlhrung realer Produktionspro-

zesse eingesetzt werden Ziele sind die

Absicherung und Verkuumlrzung des An-

laufs sowie die betriebsbegleitende und

kontinuierliche Verbesserung der Seri-

enproduktion

Dazu wird das dynamische Verhalten

einzelner Produktionsanlagen und kom-

plexer Produktionssysteme und -prozes-

se einschlieszliglich der Informations- und

Steuerungstechnik realitaumltsnah abgebil-

det Virtuelle und reale Komponenten

koumlnnen dabei miteinander gekoppelt

sein Auf Basis eines durchgaumlngigen Da-

tenmanagements nutzt der digitale Fa-

brikbetrieb die Ergebnisse der Produkti-

onsplanung in der digitalen Fabrik und

stellt seinerseits Daten fuumlr operative IT-

Systeme bereit Bei der Nutzung in der

Serienproduktion werden die Model-

le laufend der Realitaumlt angepasstldquo (VDI

4499 Blatt 2 S 2)

Das in der Defi nition als gegeben an-

genommene durchgaumlngige Datenma-

nagement ist in der Praxis bisher nur in

Ansaumltzen anzutreff en da die bdquoWeltenldquo

der Planung und des operativen Be-

triebs und damit auch die sie unterstuumlt-

zenden IT-Systeme nur langsam zusam-

menwachsen Darum arbeiten weitere

Arbeitsgruppen des VDI daran dieses

durchgaumlngige Datenmanagement zu

beschreiben beziehungsweise konkrete

Inhalte der zwischen den bdquoWeltenldquo aus-

zutauschenden Daten zu defi nieren (VDI

4499 Blatt 3 sowie VDI 5600 Blatt 2)

Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs

In dem neuen Blatt 2 der VDI-Richtli-

nie 4499 haben Experten aus Industrie

Dienstleistung Softwarehaumlusern und In-

stituten die Komponenten des digitalen

Fabrikbetriebs und deren Anwendung

auf zwei wesentlichen Anwendungsfel-

dern beschrieben Digitaler Betrieb von

Einzelmaschinen (Werkzeugmaschinen)

und digitaler Betrieb automatisierter

Produktionsanlagen Wichtige Kom-

ponenten des digitalen Fabrikbetriebs

sind beispielsweise die virtuelle Inbe-

triebnahme oder die betriebsbegleiten-

de (Realzeit-) Simulation Am Uumlbergang

aus der Planung in die Inbetriebnahme

und die Serienproduktion wirken vir-

tuelle undoder reale Maschinen und

deren dynamisches Verhalten mit vir-

tuellen undoder realen Anlagensteue-

rungen als Abbild der Logik der Anlagen

zusammen Mit der Verbindung zu uumlber-

lagerten Fertigungsmanagementsyste-

men erlaubt der digitale Fabrikbetrieb

Aussagen uumlber das Gesamtverhalten

von Maschinen und Anlagen vor deren

realem Anlauf

Neben der Defi nition wesentlicher Ge-

sichtspunkte die fuumlr den digitalen Fab-

rikbetrieb von Bedeutung sind werden

moumlgliche Anwendungsgebiete in den

verschiedenen Lebenszyklusphasen ei-

nes Produktionssystems aufgezeigt Ex-

emplarisch fuumlr die Hauptanwendungs-

gebiete werden die Inbetriebnahme

komplexer Fertigungs systeme sowie das

Erzeugen von NC-Bearbeitungs- und

Messprogrammen zum Betrieb von NC-

Werkzeugmaschinen als Teil der Fer-

tigungssysteme erlaumlutert (DENKENA

2009a) Besonderes Augenmerk wird auf

die verwendeten Informations- und Pla-

nungssysteme gelegt

Weiterhin ergeben sich aus dem Ein-

satz dieser Systeme als Teil des digitalen

Fabrikbetriebs neue Moumlglichkeiten fuumlr

ein durchgaumlngiges Datenmanagement

(DEN KENA 2009b) Dieses stellt die Basis

bereit auf der der digitale Fabrikbetrieb

die Ergebnisse aus Planungsphasen der

digitalen Fabrik nutzt und um Daten fuumlr

operative IT-Systeme ergaumlnzt (SCHLEI-

PEN SCHICK SAUER 2008) Somit wer-

den die Modelle der digitalen Fabrik mit

Informationen aus der realen Produktion

gekoppelt und koumlnnen waumlhrend der Se-

rienproduktion weiterverwendet und ak-

tualisiert werden

Einsatz des digitalen Fabrikbe-

triebs in Anwendungsgebieten

der Fertigung

Um den Einsatz sowie die Herausforde-

rungen und Voraussetzungen des digi-

talen Fabrikbetriebs in konkreten An-

wendungsgebieten deutlich zu machen

wurde zwischen den Anwendungsge-

bieten Einzelmaschinen und verkette-

ten Produktionsanlagen unterschieden

Einzelmaschinen zum Beispiel NC-Werk-

zeugmaschinen fokussieren dabei auf

die zu fertigenden Teile waumlhrend bei

automatisierten Fertigungsanlagen die

Bild 1 Kostenfestlegung versus Kostenentstehung (in Anlehnung an EHRLENSPIEL ua

2005 Seite 11)

2 2 0 1 122

Ressourcen der Anlage selbst im Mittel-

punkt der Planung stehen

Die rechnergestuumltzte Fertigungs- und

Prozessplanung umfasst innerhalb des

digitalen Fabrikbetriebs alle rechnerun-

terstuumltzten Taumltigkeiten die erforderlich

sind um fuumlr ein Bauteil Bearbeitungs-

und Messprogramme zur Steuerung ei-

ner NC-Werkzeugmaschine zu erstellen

und in Betrieb zu nehmen

Die Bauteile durchlaufen dabei die

Funktionsbereiche Konstruktion Arbeits-

vorbereitung und Fertigung

NC-Werkzeugmaschinen koumlnnen Teil

einer automatisierten Produktionsanla-

ge sein etwa wenn mehrere Werkzeug-

maschinen durch ein automatisiertes

Materialfl usssystem verkettet sind Bei

automatisierten Produktionsanlagen

spielen das Datenmanagement und die

Modellierung der einzelnen Anlagen-

komponenten eine zentrale Rolle Im Sin-

ne eines digitalen Fabrikbetriebs ist es

erforderlich dass disziplinuumlbergreifend

gearbeitet und modelliert wird Kom-

ponenten werden daher in mechatroni-

schen Objekten als Teil einer umfassen-

den mechatronischen Bibliothek (siehe

Bild 2) beschrieben die alle relevanten

Teilaspekte umfasst Diese mechatroni-

sche Bibliothek ist das Herzstuumlck des di-

gitalen Fabrikbetriebs da hier alle rele-

vanten Daten fuumlr den spaumlteren Betrieb

zusammengefuumlhrt und in Beziehung zu-

einander gesetzt werden

Ausblick

Ohne eine parallel zu den aktuellen Ent-

wicklungsarbeiten laufende Standardi-

sierung wird das Ziel einer permanenten

Planungsbereitschaft in der Fabrik nicht

zu erreichen sein Darum arbeiten Mitar-

beiter des Fraunhofer IOSB in diversen

Standardisierungsgremien zum Beispiel

im VDI-Fachausschuss bdquoMES-Maschinen-

schnittstellen (VDI 5600 Blatt 2)ldquo und

wirken im Gremium bdquoDurchgaumlngiges En-

gineering von Leitsystemen (VDI-GMA FA

612)ldquo mit Mit AutomationML ist ein in-

dustriegetriebenes Konsortium dabei

fuumlr das Engineering von Produktionsan-

lagen einen Standard der Standards zu

entwickeln mit dem der oben geforderte

durchgaumlngige Datenaustausch unabhaumln-

gig von Softwarewerkzeugen moumlglich ist

(DRATH 2010) bw

KENNZIFFER DEM22704

Literaturverzeichnis

DENKENA B AMMERMANN C CA-Technolo-gien in der Fertigungs- und Prozessplanung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)4 S 300ndash305 (=2009a)

DENKENA B AMMERMANN C CHARLIN F Analyse und Optimierung des Datenmanage-ments in variantenreicher Werkstattfertigung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)9 S 787ndash790 (=2009b)

Drath R (Hrsg) Datenaustausch in der Anla-genplanung mit AutomationML Berlin Sprin-ger Verlag 2010

EHLENSPIEL K LINDEMANN U KIEWERT A Kostenguumlnstig entwickeln und konstruie-ren Kostenmanagement bei der integrierten Produktentwick lung Berlin Springer-Verlag 2005

SCHLEIPEN Miriam SCHICK Klaus SAUER Olaf Layoutmanager fuumlr automa tisch erstell-te Prozessfuumlhrungsbilder mit Hilfe von Daten aus der Digitalen Fabrik In Advances in simu-lation for production and logistics applica-tions Hrsg RABE Markus Stuttgart Fraun-hofer IRB Verlag 2008 S 397-406

VDI Richtlinie 4499 Digitale FabrikBlatt 1 Grundlagen und Planung Februar 2008Blatt 2 Digitaler Fabrikbetrieb Maumlrz 2011

VDI Richtlinie 5600 Blatt 3 Logische Schnittstel-le zwischen Maschinen und MES April 2011

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

Bild 2 Gemeinsame Arbeitsweise auf Basis eines gemeinsamen Planungs- und Entwicklungsmodells

(VDI 4499 Blatt 2 S 19)

2 2 0 1 1 23

R F I D - L Ouml S U N G E N I M P R O D U K T I O N S U M F E L D

D I E R F I D - U H F -Technologie wurde in

erster Linie zur Erfassung von Transpon-

dern uumlber groumlszligere Reichweiten entwickelt

Diese Anforderung wird primaumlr im Bereich

der Logistik und der Fahrzeugerfassung

gestellt Moderne RFID-UHF-Systeme bie-

ten bereits sehr gute Ergebnisse und erzie-

len Reichweiten von bis zu 10 Metern Im

Bereich der industriellen Produktion gibt

es aber eine groszlige Anzahl von Anwendun-

gen bei der die gewuumlnschte Reichweite

zwischen wenigen Zentimetern bis hin zu

mehreren Metern liegt

In der Vergangenheit konnte die RFID-

UHF-Technologie nur bei den mittleren

und groszligen Reichweiten punkten speziell

bei sehr kleinen Schreib-Lese-Abstaumlnden

kommt immer noch sehr oft die HF-LF-

Technik zum Einsatz Aufgrund der staumln-

dig steigenden Bedarfe an eine transpa-

rente Fertigungsstruktur muumlssen auch in

der Intralogistik und in der spaumlteren Wa-

renverteilung Reichweiten im mittleren

und groszligen Bereich abgedeckt werden

Ganz ohne Systemwechsel

Da diese Anforderungen nur mit RFID-

UHF geloumlst werden koumlnnen ist oft ein

Systemwechsel innerhalb eines Ferti-

gungsverbundes erforderlich Um die-

ses Problem zu beheben braucht es eine

Erweiterung der Anwendungsbereiche

von RFID-UHF auch auf kleine Reichwei-

ten Erste so genannte Low-Range-UHF-

Systeme sind seit einiger Zeit auf dem

Markt verfuumlgbar Ein defi nierter und stouml-

runempfi ndlicher Erfassungsbereich im

Vergleich zu einer HF-Loumlsung kann da-

mit aber nicht realisiert werden Neueste

UHF-Antennenloumlsungen bieten nun die

Moumlglichkeit in einem kleinen defi nierten

Bereich eine hohe Energiedichte zu kon-

zentrieren um auch Transponder auf me-

tallischem oder leitfaumlhigem Untergrund

mit ausreichend Energie zu versorgen

und ohne nennenswerte Energie in das

Fernfeld zu transportieren

Stoumlrfestigkeit deutlich erhoumlht

Damit werden gleich zwei positive Eff ek-

te erzielt Zum ersten wird die notwendi-

ge Energie da eingesetzt wo sie benoumltigt

wird und zum zweiten koumlnnen die Proble-

me mit der Stoumlrempfi ndlichkeit bei groumlszlige-

ren Reader-Populationen verringert wer-

den Durch eine weitere Verbesserung auf

der Reader-Seite lassen sich mittlerweile

sehr kleine Abstaumlnde zwischen einzelnen

Schreib-Lesestationen erzielen ohne

dass die Reader mit viel Aufwand extern

synchronisiert werden muumlssen

Auf die Auswahl des

Transponders kommt es an

Von Seiten der Tag-Hersteller wird auf

dem Gebiet der Low-Range-Anwendun-

gen ebenfalls einiges an Innovationen

erbracht so dass heute eine breite Aus-

wahl an Nahfeld-Transpondern zur Verfuuml-

gung steht

Falls in der gesamten Prozesskette un-

terschiedliche Identifi kationsreichweiten

notwendig sind koumlnnen durch die Ver-

wendung von Hybrid-Transpondern so-

wohl kleine Reichweiten als auch groumlszligere

Distanzen bis zu drei Meter erzielt wer-

den Diese Eigenschaft wird auf Seiten des

Transponders durch eine spezielle Anten-

nenstruktur erzielt ndash Mehrkosten beim

Transponder entstehen dadurch nicht

RFID im Pharmabereich

Gerade im Bereich der Pharmaindust-

rie ist RFID eine interessante Loumlsung zur

Steuerung von Produktions- und Ver-

packungsschritten Nachfolgend wird

das bereits in der Fertigung verwendete

Transponder-Etikett auch fuumlr logistische

und sicherheitstechnische Anwendun-

gen eingesetzt Durch die Verwendung

der Antennen-Reader-Kombination koumln-

nen sowohl die sehr hohen Geschwin-

digkeiten auf dem Produktionsband von

bis zu 5 Metern pro Sekunde als auch

Reichweiten von bis zu drei Metern er-

zielt werden

RFID-UHF erobert

die Fertigungssteuerung

Durch die rasante Weiterentwicklung der

RFID-UHF-Technologie kann nun nur

durch die Auswahl des richtigen Anten-

nen-Reader-Typs und des passenden

Transponders durchgaumlngig jegliche Au-

to-ID-Applikation von sehr geringen bis

zu groszligen Reichweiten kosteneffi zient

bewaumlltigt werden Alle unterschiedlichen

Identifi kationspunkte in der Produkten-

stehungskette arbeiten mit dem einma-

lig auf das Produkt aufgebrachten Hyb-

rid-Transponder Die Kosten fuumlr den Tag

fallen nur einmal an Oft verbleibt der Tag

ein Leben lang auf dem Produkt und

kann auch im Servicefall wieder ausgele-

sen werden Durch den stetig steigenden

Trend zur Erhoumlhung der Fertigungseffi zi-

enz bieten nun die neuen RFID-UHF-

Technologien groszlige Chancen im harten

Wettbewerb zu bestehen bw

KENNZIFFER DEM22672

Skalierbare Loumlsungen im IndustrieumfeldDie RFID-Technologie ist aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken Der in der Vergangenheit

notwendige Wechsel zwischen verschiedenen Kommunikationsstandards war ein groszliges Hindernis zur durch-

gaumlngigen Einfuumlhrung der RFID-Technologie in der gesamten Wertschoumlpfungskette

V O N T H O M A S B R U N N E R

Einsatz der RFID-UHF-Technologie in der Produktion

Bilder Kathrein

Sie benoumltigen neues Adressmaterial fuumlr Ihre Umsatzsteigerung Sie wollen Ihre Produkte potentiellen Neukunden gezielt anbieten Wir liefern Ihnen die passenden Firmen-Adressen nach Schluumlsselworten wie z B SAP Oracle Java C++ SQL NET OOAD CRM Microsoft Office Lexware 3D-CAD AutoCAD Catia CNC CAE CANalyser CanOE Design Patterns UML oder oder oder hellip

Nennen Sie uns einfach Ihre SchluumlsselbegriffeStarten Sie gezielte Werbeaktionen mit uumlber 250000 Spezial-Firmen-Adressen von AnzeigenDatende

Adressen von aktiven Unternehmen (Anzeigenschalter) Print und Online

Selektierbar nach im Unternehmen eingesetzten Technologien Verfahren und Berufsgruppen

Wahlweise nach PLZ Branchen Unternehmensgroumlszligen

wwwAnzeigenDatendeTelefon (030) 390 88 406 E-Mail EBorchardtAnzeigenDatende

Nur 089 Euro

pro Adresse (zzgl MwSt)

FirmenadressenNeue

2 2 0 1 122

Ressourcen der Anlage selbst im Mittel-

punkt der Planung stehen

Die rechnergestuumltzte Fertigungs- und

Prozessplanung umfasst innerhalb des

digitalen Fabrikbetriebs alle rechnerun-

terstuumltzten Taumltigkeiten die erforderlich

sind um fuumlr ein Bauteil Bearbeitungs-

und Messprogramme zur Steuerung ei-

ner NC-Werkzeugmaschine zu erstellen

und in Betrieb zu nehmen

Die Bauteile durchlaufen dabei die

Funktionsbereiche Konstruktion Arbeits-

vorbereitung und Fertigung

NC-Werkzeugmaschinen koumlnnen Teil

einer automatisierten Produktionsanla-

ge sein etwa wenn mehrere Werkzeug-

maschinen durch ein automatisiertes

Materialfl usssystem verkettet sind Bei

automatisierten Produktionsanlagen

spielen das Datenmanagement und die

Modellierung der einzelnen Anlagen-

komponenten eine zentrale Rolle Im Sin-

ne eines digitalen Fabrikbetriebs ist es

erforderlich dass disziplinuumlbergreifend

gearbeitet und modelliert wird Kom-

ponenten werden daher in mechatroni-

schen Objekten als Teil einer umfassen-

den mechatronischen Bibliothek (siehe

Bild 2) beschrieben die alle relevanten

Teilaspekte umfasst Diese mechatroni-

sche Bibliothek ist das Herzstuumlck des di-

gitalen Fabrikbetriebs da hier alle rele-

vanten Daten fuumlr den spaumlteren Betrieb

zusammengefuumlhrt und in Beziehung zu-

einander gesetzt werden

Ausblick

Ohne eine parallel zu den aktuellen Ent-

wicklungsarbeiten laufende Standardi-

sierung wird das Ziel einer permanenten

Planungsbereitschaft in der Fabrik nicht

zu erreichen sein Darum arbeiten Mitar-

beiter des Fraunhofer IOSB in diversen

Standardisierungsgremien zum Beispiel

im VDI-Fachausschuss bdquoMES-Maschinen-

schnittstellen (VDI 5600 Blatt 2)ldquo und

wirken im Gremium bdquoDurchgaumlngiges En-

gineering von Leitsystemen (VDI-GMA FA

612)ldquo mit Mit AutomationML ist ein in-

dustriegetriebenes Konsortium dabei

fuumlr das Engineering von Produktionsan-

lagen einen Standard der Standards zu

entwickeln mit dem der oben geforderte

durchgaumlngige Datenaustausch unabhaumln-

gig von Softwarewerkzeugen moumlglich ist

(DRATH 2010) bw

KENNZIFFER DEM22704

Literaturverzeichnis

DENKENA B AMMERMANN C CA-Technolo-gien in der Fertigungs- und Prozessplanung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)4 S 300ndash305 (=2009a)

DENKENA B AMMERMANN C CHARLIN F Analyse und Optimierung des Datenmanage-ments in variantenreicher Werkstattfertigung In Zeitschrift fuumlr wirtschaftlichen Fabrikbe-trieb (ZWF) Muumlnchen 104(2009)9 S 787ndash790 (=2009b)

Drath R (Hrsg) Datenaustausch in der Anla-genplanung mit AutomationML Berlin Sprin-ger Verlag 2010

EHLENSPIEL K LINDEMANN U KIEWERT A Kostenguumlnstig entwickeln und konstruie-ren Kostenmanagement bei der integrierten Produktentwick lung Berlin Springer-Verlag 2005

SCHLEIPEN Miriam SCHICK Klaus SAUER Olaf Layoutmanager fuumlr automa tisch erstell-te Prozessfuumlhrungsbilder mit Hilfe von Daten aus der Digitalen Fabrik In Advances in simu-lation for production and logistics applica-tions Hrsg RABE Markus Stuttgart Fraun-hofer IRB Verlag 2008 S 397-406

VDI Richtlinie 4499 Digitale FabrikBlatt 1 Grundlagen und Planung Februar 2008Blatt 2 Digitaler Fabrikbetrieb Maumlrz 2011

VDI Richtlinie 5600 Blatt 3 Logische Schnittstel-le zwischen Maschinen und MES April 2011

L O G I S C H E S C H N I T T S T E L L E Z W I S C H E N M A S C H I N E N U N D M E S

Bild 2 Gemeinsame Arbeitsweise auf Basis eines gemeinsamen Planungs- und Entwicklungsmodells

(VDI 4499 Blatt 2 S 19)

2 2 0 1 1 23

R F I D - L Ouml S U N G E N I M P R O D U K T I O N S U M F E L D

D I E R F I D - U H F -Technologie wurde in

erster Linie zur Erfassung von Transpon-

dern uumlber groumlszligere Reichweiten entwickelt

Diese Anforderung wird primaumlr im Bereich

der Logistik und der Fahrzeugerfassung

gestellt Moderne RFID-UHF-Systeme bie-

ten bereits sehr gute Ergebnisse und erzie-

len Reichweiten von bis zu 10 Metern Im

Bereich der industriellen Produktion gibt

es aber eine groszlige Anzahl von Anwendun-

gen bei der die gewuumlnschte Reichweite

zwischen wenigen Zentimetern bis hin zu

mehreren Metern liegt

In der Vergangenheit konnte die RFID-

UHF-Technologie nur bei den mittleren

und groszligen Reichweiten punkten speziell

bei sehr kleinen Schreib-Lese-Abstaumlnden

kommt immer noch sehr oft die HF-LF-

Technik zum Einsatz Aufgrund der staumln-

dig steigenden Bedarfe an eine transpa-

rente Fertigungsstruktur muumlssen auch in

der Intralogistik und in der spaumlteren Wa-

renverteilung Reichweiten im mittleren

und groszligen Bereich abgedeckt werden

Ganz ohne Systemwechsel

Da diese Anforderungen nur mit RFID-

UHF geloumlst werden koumlnnen ist oft ein

Systemwechsel innerhalb eines Ferti-

gungsverbundes erforderlich Um die-

ses Problem zu beheben braucht es eine

Erweiterung der Anwendungsbereiche

von RFID-UHF auch auf kleine Reichwei-

ten Erste so genannte Low-Range-UHF-

Systeme sind seit einiger Zeit auf dem

Markt verfuumlgbar Ein defi nierter und stouml-

runempfi ndlicher Erfassungsbereich im

Vergleich zu einer HF-Loumlsung kann da-

mit aber nicht realisiert werden Neueste

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Moumlglichkeit in einem kleinen defi nierten

Bereich eine hohe Energiedichte zu kon-

zentrieren um auch Transponder auf me-

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mit ausreichend Energie zu versorgen

und ohne nennenswerte Energie in das

Fernfeld zu transportieren

Stoumlrfestigkeit deutlich erhoumlht

Damit werden gleich zwei positive Eff ek-

te erzielt Zum ersten wird die notwendi-

ge Energie da eingesetzt wo sie benoumltigt

wird und zum zweiten koumlnnen die Proble-

me mit der Stoumlrempfi ndlichkeit bei groumlszlige-

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den Durch eine weitere Verbesserung auf

der Reader-Seite lassen sich mittlerweile

sehr kleine Abstaumlnde zwischen einzelnen

Schreib-Lesestationen erzielen ohne

dass die Reader mit viel Aufwand extern

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Auf die Auswahl des

Transponders kommt es an

Von Seiten der Tag-Hersteller wird auf

dem Gebiet der Low-Range-Anwendun-

gen ebenfalls einiges an Innovationen

erbracht so dass heute eine breite Aus-

wahl an Nahfeld-Transpondern zur Verfuuml-

gung steht

Falls in der gesamten Prozesskette un-

terschiedliche Identifi kationsreichweiten

notwendig sind koumlnnen durch die Ver-

wendung von Hybrid-Transpondern so-

wohl kleine Reichweiten als auch groumlszligere

Distanzen bis zu drei Meter erzielt wer-

den Diese Eigenschaft wird auf Seiten des

Transponders durch eine spezielle Anten-

nenstruktur erzielt ndash Mehrkosten beim

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Gerade im Bereich der Pharmaindust-

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und sicherheitstechnische Anwendun-

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bis zu 5 Metern pro Sekunde als auch

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zielt werden

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Durch die rasante Weiterentwicklung der

RFID-UHF-Technologie kann nun nur

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Skalierbare Loumlsungen im IndustrieumfeldDie RFID-Technologie ist aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken Der in der Vergangenheit

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V O N T H O M A S B R U N N E R

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