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
Automation and Drives
Was ist MES
MES von Siemens:SIMATIC IT
SIMATIC IT Neuheiten
Produktion heute: keep it simple and stupid?
Was ist MES
SIMATIC ITA&D AS MES
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Automation and Drives
Was ist MES
MES von Siemens:SIMATIC IT
SIMATIC IT Neuheiten
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
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Was ist MES
MES von Siemens:SIMATIC IT
SIMATIC IT Neuheiten
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
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Was ist MES
MES von Siemens:SIMATIC IT
SIMATIC IT Neuheiten
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
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Was ist MES
MES von Siemens:SIMATIC IT
SIMATIC IT Neuheiten
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 Execution
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 Execution
Production Dispatch
Detailed Production Scheduling
Production Tracking
ProductionPerformance
Analysis
ProductionData
Collection
Optimierung der Endlos-
schleife
Production Resource
Mgt
Product Definition
Mgt
Production Execution
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.
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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
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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
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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
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SIMATIC IT Neuheiten
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.
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Berechnung der Energiekosten durchführen
Produktionsabschluss: -> Kennzahlen nach SAP überführen
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SIMATIC IT Neuheiten
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
SIMATIC IT Komponenten
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
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SIMATIC IT Neuheiten
SIMATIC IT Historian Universelle Auswertung mit MS-Excel
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SIMATIC IT Neuheiten
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
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MES von Siemens:SIMATIC IT
SIMATIC IT Neuheiten
Schnittstelle SAP
Freigabe von Aufträgen
Aktuelle und Zielproduktions-
menge
z. B. Auftragsliste
SIMATIC IT Client Application Builder
SIMATIC IT Komponenten
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Was ist MES
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SIMATIC IT Neuheiten
SIMATIC IT Client Application Builder
Informationsportal für z. B. Auftragsdaten, Qualitätsbewertungen, Mengenbilanzierungen, ...
Webbasierte Analyse und Berichterstellung auf Basis von Echtzeitinformationen
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SIMATIC IT Neuheiten
Beispiel zum InformationsflussEmbedded SIMATIC IT
SIMATIC IT als Teilfenster im SAP
Portal
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SIMATIC IT Neuheiten
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Bibliotheken (Libraries)
MES
ERP
SIMATIC IT Framework
Kunden-Bibliotheken
SIMATIC IT Cross-Industry Libraries
Industrie-Bibilotheken
Clie
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pplic
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uild
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Rep
ort
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
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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
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Was ist MES
MES von Siemens:SIMATIC IT
SIMATIC IT Neuheiten
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
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Was ist MES
MES von Siemens:SIMATIC IT
SIMATIC IT Neuheiten
Leistungsanalyse
Verteilung der Stillstandzeiten
Ursachenanalyse Pareto-Analyse Clustermöglichkeiten(Zeit, Charge, Produkt,..)
Verfügbarkeit Leistung Qualität Gesamteffektivität der
Maschinen Mittlere Ausfallzeit
(MTBF) Durchlaufzeit Clustermöglichkeiten
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Was ist MES
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SIMATIC IT Neuheiten
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
MES von Siemens:SIMATIC IT
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Was ist MES
MES von Siemens:SIMATIC IT
SIMATIC IT Neuheiten
Benutzeroberfläche
SIMATIC ITNeuheiten
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Was ist MES
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SIMATIC IT Neuheiten
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
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Was ist MES
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Drill-Down WarnlisteDurch das Drill-Down eines Warnlistenpunktes kann der Anwender auf dem Gantt-Diagramm erkennen, welche Objekte die Warnung generiert haben.
SIMATIC ITNeuheiten
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Was ist MES
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SIMATIC IT Neuheiten
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
SIMATIC ITA&D AS MES
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Was ist MES
MES von Siemens:SIMATIC IT
SIMATIC IT Neuheiten
Materialverfügbarkeitsdiagramm
Auf Grundlage der bisher eingegebenen Produktionsdaten und des Verbrauchs, zeigt PDS-I die terminierte Materialverfügbarkeit an. Engpässe werden markiert.
SIMATIC ITNeuheiten
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Was ist MES
MES von Siemens:SIMATIC IT
SIMATIC IT Neuheiten
Maßnahmen Zeitplan (Predictive KPI)
Zeitliche Maßnahmen des vom Anwender entwickelten Zeitplanes werden kontinuierlich aktualisiert
SIMATIC ITNeuheiten
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Automation and Drives
Was ist MES
MES von Siemens:SIMATIC IT
SIMATIC IT Neuheiten
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
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Was ist MES
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SIMATIC IT Neuheiten
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
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Kontakt: Joachim MurawskiBusiness Development SIMATIC IT Siemens AG, A&D AS SM MES
[email protected]/simatic-it
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