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Automation and Drives

SIMATIC IT öffnet Potential für Lean Manufacturing

© 2007 Siemens AGSiemens AG, A&D AS SM MES, Joachim Murawski

Siemens Automationskreis38. Jahrestag Mai 2007Die digitale Fabrik am Übergang zur realen Fabrik

SIMATIC ITA&D AS MES

SIMATIC IT A&D AS MES, 2


Was ist MES

MES von Siemens:SIMATIC IT

SIMATIC IT Neuheiten

Produktion heute: keep it simple and stupid?

Was ist MES




Was ist MES



Bedarf für mehr Integration und Echtzeitinformationen

33%

30%

29%

Durchlaufzeitreduktion

Transparenz

Produktivitätsverbesserung

Termintreueerhöhung

Planungssicherheit

Lieferterminermittlung

Kosteneinsparung

Höhere Datenqualität

Umlaufbestandsreduzierung

Produktrückverfolgbarkeit

Flexibilitätserhöhung

Fehlervermeidung

Auslastungserhöhung

Lagerbestandsreduzierung

Durchsatzerhöhung

23%

21%

16%

14%

14%

12%

12%

6%

6%

5%

5%

5%

Quelle:Fraunhofer IPA / Trovarit AG

Anzahl Befragte: 110

Mehrfachnennungen möglich

Derzeitige IT Infrastrukturen sind nicht dafür ausgelegt, den erforderlichen Integrationsgrad zu ermöglichen.

Was ist MES




Was ist MES



MES Positionierung

Steuerungssystem oder Handbetrieb

Steuerungsebene

Betriebs- / Aufgabenstatus Maschinen- / Bedienerstatus Prozesswerte Materialverbrauch

Steuerungs-parameter

Produkt-vorgaben

MES-Ausführungsebene

Das MES System hilft den Werksleitern … Ressourcen zuzuteilen Arbeitsaufträge zu verteilen Bediener zu koordinieren Produktion in Echtzeit zu verfolgen Fremdmaterial nachzuverfolgen Effizienz der Maschinen zu verbessern ERP zu aktualisieren

ERP-SystemPlanungsebene

Geplant Realisiert Status der Bestellung Produktionsstatus Qualitätsdaten Bestand / Verbrauch

Prognosen Bestellungen Stücklisten

MES (Manufacturing Execution System) steuert die Produktion durch Koordinierung und Synchronisation von Anwendungen, Menschen und Geräten in Echtzeit.

Was ist MES

Durchgängigkeit von der Planung bis zur Fertigung




Was ist MES



SIMATIC IT – Standards setzen mit ISA-95

SIMATIC IT Funktionen und Architektur entsprechen ISA-95 – dem internationalen Industriestandard für MES

Wartung, Produktion, Qualität, Bestand VDI 5600

SIMATICAutomatisierung

ERP

SIMATIC ITMES

Mgt. derProdukt-

definitionen

Produktion-durchführung

Produktion-auftrag

Detaillierte Produktions-

planung

Produktion-verfolgung

Produktions-analyse

Produktions-daten-erfassung

Mgt. der Produktions-ressourcen

SIMATIC ITMESISA-95: Der Standard für MES

Mgt. derProdukt-

definitionen

Produkt-defintion

Wie soll produziert werden?

Produktions-kapazität

Mgt. der Produktions-ressourcenWas kann produziert

werden?

Produktions-durchführung

Produktions-planung

Produktions-auftrag

Detaillierte Produktions-

planung

Was soll wann produziert werden?

Produktions-leistung

Produktions-verfolgung

Produktions-analyse

Produktions-daten-

erfassungWas wurde wann

produziert?

Optimierung der Endlos-

schleife

Was ist MES




Was ist MES



MES-Funktionalität und ISA-95

Production Resource

Mgt

Product Definition

Mgt

Production Execution

Production Dispatch

Detailed Production Schedulin

g

Production Tracking

ProductionPerformAnalysis

ProductionData

Collection

Automatisierung

ERP

Wie soll produziert werden?

Production Resource

Mgt.Was kann produziert werden?

ISA-95MES

OPC


Production Dispatch

Detailed Production Scheduling

Wann und was wird produziert?

Production Tracking

ProductionPerformance

Analysis

Wann wurde was produziert?

B2MML Produkt-definition

Produktions-kapazität

Produktions-planung

Produktions-leistung

Product Definition

Mgt.

ProductionData

Collection


Production Dispatch

Detailed Production Scheduling

Production Tracking

ProductionPerformance

Analysis

ProductionData

Collection

Optimierung der Endlos-

schleife

Production Resource

Mgt

Product Definition

Mgt


Production Dispatch

Detailed Production Schedulin

g

Production Tracking

ProductionPerformAnalysis

ProductionData

Collection

Equip MgrMaterial MgrPersonnel

Mgr

ProductionModeler

Production Order Mgr

Detailed Production Scheduler

Material MgrPPA

Personnel Mgr

PlantPerformance

Analyzer

Product Definition Mgr Historian

Daten-Server in Echtzeit

Clie

nt

Ap

plic

atio

n B

uild

er

Re

po

rt M

ana

ger

Data Integration Service (DIS)

MES von SiemensSIMATIC IT

Echtzeit

Dynamik

Regelbasiert

Flexibel

ProductionModeler

SIMATIC IT löst kritische Produktionsaspekte, wie vom Standard ISA-95 definiert, und koordiniert alle Ressourcen in Echtzeit.

Was ist MES




Was ist MES



SIMATIC IT Production Suite

SIMATIC IT Production Suite: Framework + Komponenten Ansatz

Regeln für die Koordination & Synchronisierung von Maschinen, Anwendungen und Menschen

Data Integration Service zur

Integration von Transaktions-

systemen

Echtzeit-Datenserver

zur Integration von Echtzeit-

Systemen(voll

redundant)

SIMATIC IT Komponenten

bieten standardmäßige

ISA-95 Funktionalität

Optionale Komponenten für Qualität,

Spezifizierung und

Informations-management

Externe Software wird

vom SIMATIC IT Framework als

‘eigene’ Komponente

erkannt





Was ist MES



Kernfunktionalität des Production Order Managers

Auftragsübernahme von ERP-SytemenManuelle Anlage von ProduktionsaufträgenIndividuelle Gestaltung von Aufträgen über

kundenspezifische FelderDispatchen von Produktionsaufträgen (manuell, automatisch)Permanentes Monitoring des AuftragsstatusSplit, Sequenzierung, Verbinden von AufträgenArchivierung von Daten abgearbeiteter Produktionsaufträge

Anlegen, Modifizieren, Dispatchen, Überwachung von

Produktionsaufträgen





Was ist MES



Kernfunktionalität des Material Managers

Management der Materiallagerplätze in der Produktion der Materialtpyen (Klassen, Definitionen, Lose) Stücklistenverwaltung (Download von ERP) Erfassung aller Informationen über Material- bewegungen (z.B. Verbrauch, Transformation) Visualisierung aller materialbezogenen Informationen (z.B. Lose, Status, Mengen) Leistungsfähige Genealogy-Funktion (Backward, Forward)

Materialverwaltung, -verfolgung und Genealogy





Was ist MES



Produktionsvorgänge: z. B. ereignisbasierteDatenaufbereitung / Berichterstattung

Bei Freigabe durch Labor & Produktion Analysenzertifikat per e-mail an Kunden senden.

Die Integration mit SIMATIC IT Framework ermöglicht eine automatische Datenaufbereitung und Verteilung sowie Berichterstellung und auf Grundlage von definierten Ereignissen

Das Systemverhalten ist durch graphische Produktionsregeln beschrieben.

Jedes Auftrags- oder Produktionsevent führt eine instanzierte Produktionsregel aus.


Berechnung der Energiekosten durchführen

Produktionsabschluss: -> Kennzahlen nach SAP überführen




Was ist MES



SIMATIC® IT Report Manager

SIMATIC IT Report Manager sammelt Daten aus allen SIMATIC IT-Quellen und erzeugt aussagekräftige Berichte

…

Universe: Visualisierung

Informationsauswahl per Drag & Drop

Komponenten-berichte

Komponenten-übergreifende

Berichte

SIMATIC ITInformations-

portal


Unilab …Interspec

EN

DB

EN

UT

ZE

R-

AN

SIC

HT

INF

OR

MA

TIO

NS

- Q

UE

LL

EN

InterspecHistorianProduction

SuiteExterne-

DB

Anwender-

Universe

Report Manager





Was ist MES



SIMATIC IT Historian Universelle Auswertung mit MS-Excel





Was ist MES



SIMATIC IT Client Application Builder

Web-basierte, standortunabhängige Entscheidungs-Unterstützung auf Basis von Echtzeit-Informationen

Integriert in MS Visual Studio .Net

Einfacher Zugang zu Simatic IT Daten

Verbindet geschäftliche Daten mit Echzeitdaten

Integriert in Messaging Manager

Clients ohne Verwaltungskosten





Was ist MES



Schnittstelle SAP

Freigabe von Aufträgen

Aktuelle und Zielproduktions-

menge

z. B. Auftragsliste






Was ist MES




Informationsportal für z. B. Auftragsdaten, Qualitätsbewertungen, Mengenbilanzierungen, ...

Webbasierte Analyse und Berichterstellung auf Basis von Echtzeitinformationen





Was ist MES



Beispiel zum InformationsflussEmbedded SIMATIC IT

SIMATIC IT als Teilfenster im SAP

Portal





Was ist MES




Bibliotheken (Libraries)

MES

ERP

SIMATIC IT Framework

Kunden-Bibliotheken

SIMATIC IT Cross-Industry Libraries

Industrie-Bibilotheken

Clie

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Man

ager

Material Manager

Production Order Mgr.

Personnel Manager

SIMATIC IT Unilab

SIMATIC IT Interspec

SIMATIC IT Historian

Messaging Manager

…JDESAP

Data Integration Service

RTDS

OPCDCSPLC

PCS7

BatchS5&

S7Automatisierung

Fremdapplikationen und -Datenbanken

Komponenten, Modelle und Produktionsabläufe

sind als wiederverwendbare

Bibliotheken (Libraries) in einer hierarchischen Struktur abgelegt.

Damit sparen Sie Zeit und Kosten und vermindern

Projektrisiken.

RFID




Was ist MES



Qualität SPC Electronic Work Instructions Filters & Probes Weighing & Dispensing LIMS Integration Defect Mgt

Bestand Inventory Mgt Warehouse Mgt Rework Mgt Cleaning in Place Load in / Load out Filling & Packaging Pallet & Labelling Tank Farm

Materialverwaltung Kanban Buffer Mgt Material Request Transport Mgt Material Movement RFID Process Genealogy Discrete Genealogy Inventory Mgt Warehouse Mgt

Fertigungsindustrie Grouping & Milestone Mgt Personnel Mgt Routing Mgt Production Assembly Interlocking

Leistung OEE / DTM Target Mgt Batch Analysis Mass Balance & Yield Mgt

Aufträge Orders Mgt Scheduling Work in Progress EBR Recipe Mgt

Integration ERP Integration SAP Integration

Durchführung Corrective Action Mgt Equipment Allocation Unit Execution Batch Mgt

Mgt. der Fertigungsmittel Maintenance Equipment

SIMATIC IT Cross-Industry Libraries Grafischen Regeln, Web Screens, Berichte





Was ist MES



Stillstandzeitenanalyse

Analyse der Verteilung von Stillstandzeiten

Identifizierung häufiger Fehler

Aufsplittung in detaillierte Ursachen für Stillstandzeiten Gantt-Diagramm für den

Betriebsmittel-Status

Visueller Betriebsmittel-Vergleich

Identifizierung von unausgelasteten Betriebsmitteln und Abhängigkeiten von Ereignissen Analyse und Kontrolle des

Anlagenstatus

Manuelles Beschreiben von Ereignissen die zu Stillstandzeiten führten

Zuordnen von Ursachen zu Stillstandzeiten





Was ist MES



Leistungsanalyse

Verteilung der Stillstandzeiten

Ursachenanalyse Pareto-Analyse Clustermöglichkeiten(Zeit, Charge, Produkt,..)

Verfügbarkeit Leistung Qualität Gesamteffektivität der

Maschinen Mittlere Ausfallzeit

(MTBF) Durchlaufzeit Clustermöglichkeiten





Was ist MES



Ausfallzeitenanalyse

Überblick über Maschinenstatus (Störungen, Ursachen)

Gantt-Diagramm zur Darstellung der Ursachen und der Dauer pro Ausfallzeitereignis, pro Fertigungsmittel

Balkendiagramm für Auszallzeitenverteilung

Balkendiagramm zum Vergleich von Ausfallzeitenursachen über einen bestimmten Zeitraum, nach Fertigungsmitteln

Stapelbalkengrafiken





Was ist MES



Benutzeroberfläche

SIMATIC ITNeuheiten




Was ist MES



Der Arbeitsbereich: Ansicht 2-Gantt Diagramme

Per PDS-I Drag & Dropping wird markiert an welcher Stelle der ausgewählte Eintrag eingeplant werden soll (alternative Betriebsmittel und Zeiträume)

„Zu planender”-Bereich (ERP oder APS Daten)

„Geplanter” BereichAusführliche Planung

Automatische Scheduling

Tools

SIMATIC ITNeuheiten




Was ist MES



Drill-Down WarnlisteDurch das Drill-Down eines Warnlistenpunktes kann der Anwender auf dem Gantt-Diagramm erkennen, welche Objekte die Warnung generiert haben.

SIMATIC ITNeuheiten




Was ist MES



Verwaltung der Ablaufliste

Mit Hilfe von PDS-I sind Anwender in der Lage Einträge (Arbeitsabläufe) in tabellarischer Form zu gruppieren, sortieren und zu ordnen.

SIMATIC ITNeuheiten




Was ist MES



Materialverfügbarkeitsdiagramm

Auf Grundlage der bisher eingegebenen Produktionsdaten und des Verbrauchs, zeigt PDS-I die terminierte Materialverfügbarkeit an. Engpässe werden markiert.

SIMATIC ITNeuheiten




Was ist MES



Maßnahmen Zeitplan (Predictive KPI)

Zeitliche Maßnahmen des vom Anwender entwickelten Zeitplanes werden kontinuierlich aktualisiert

SIMATIC ITNeuheiten




Was ist MES



SPC (statistische Prozessregelung)

Verschiedene statistische Berechungen können auf die Messwerte angewendet werden. Die Ergebnisse können in verschiedenen Regelkarten ausgegeben werden.

Für quantitative Merkmale:

Für qualitative Merkmale:SIMATIC ITNeuheiten




Was ist MES



SIMATIC IT R&D Suite - Produkt & Bibliotheken

SIMATIC IT R&D Suite ist eine Kombination aus Bibliotheken auf der Basis von Standard-Produktkomponenten. Funktionalitäten aus den SIMATIC IT Standard-Produkten

SIMATIC IT Product – ComponentsInterspec, Unilab, MM, PPA, ...

FormulaWorkbench

R&D Project Management

Trials &Experiments

3rd PartyProduct

Industry Library

Project Libraries

…E-Lab

Notebook

SIMATIC ITNeuheiten


VIELEN DANK !

Kontakt: Joachim MurawskiBusiness Development SIMATIC IT Siemens AG, A&D AS SM MES

[email protected]/simatic-it

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