Manufacturing Execution Systems (MES) 2013/14 - IT&Production

und Steuerungssysteme melden. Solche Trendthemen
führen zu neuen Anforderungen hinsichtlich der Integration
der unterschiedlichen Steuerungsebenen eines
Unternehmens. Es geht dabei um die horizontale
Integration entlang der Wertschöpfungskette genauso
wie die vertikale Integration von der Planung
bis zur Automatisierung.
Schnittstellen zwischen Unternehmens-
und Betriebsleitebene
Für die von globalen Märkten geforderte Agilität und
Flexibilität in wandlungsfähigen Produktionssystemen
sind integrierte IT-Strukturen und dezentrale Produktionsplanung
und -regelung eine wichtige Voraussetzung.
Die fortschreitende Autonomie der Partner in
den mehr und mehr weltweit agierenden Wertschöpfungsketten
erfordert eine effiziente und robuste horizontale
Integration. Das unter Federführung des Forschungsinstituts
für Rationalisierung (FIR) an der RWTH
Aachen laufende Projekt ‘Wandlungsfähige Produktionssysteme
durch integrierte IT-Strukturen und dezentrale
Produktionsplanung und -steuerung' (WIND)
fokussiert vor diesem Hintergrund Fragen der Datenverfügbarkeit
und -qualität:
• Mangelnde Datenverfügbarkeit und Medienbrüche
• Schlechte Datenqualität
• Produktionsplanung und -steuerung mit unrealistischen Dispositionsdaten.
Die IT-Integration an den Schnittstellen zwischen Unternehmensebene
(ERP) und Betriebsleitebene (MES)
ist dabei eine der wichtigsten Aufgabenstellungen für
die vertikale Integration der Prozesse. Während ERP-
Systeme eher administrierende und auf übergeordneter
Ebene unternehmensweit logistische und betriebswirtschaftliche
Prozesse steuern, sind MES eng mit
Produktionslinie und Automatisierungstechnik verbunden.
Die Systeme dienen der laufenden Optimierung
der Produktion sowie der Erfassung von Informationen
und technischen Parametern des Herstellungsprozesses.
Diese Daten können vielfältiger Natur
sein: Zeit- und Mengenmeldungen, Qualitätsdaten,
Zustände von Maschinen und Anlagen, Störungen
und deren Ursachen. Somit spiegeln diese Informationen
den Zustand des Produktionssystems wider, und
genau dies hat Einfluss auf die Produktionsplanung in
den übergeordneten, koordinierenden und zunehmend
dezentralen Systemen. Dem Entwurf einer ERP-
MES-Standardschnittstelle kommt im Zusammenhang
mit den zu erwartenden Anforderungen demzufolge
eine hohe Bedeutung zu. In breit angelegten Standardisierungsvorhaben
werden die Ergebnisse der Integration
umfassend kommuniziert.
Neue Herausforderungen an
Feinplanungssysteme
Das vom gleichen Institut geleitete Forschungsvorhaben
‘Prosense’ hat das Ziel, eine hochauflösende und
adaptive Produktionssteuerung auf der Basis kybernetischer
Systeme und intelligenter Sensorik zu entwickeln.
Die Durchgängigkeit der Produktionssteuerung
und der Grad der Vernetzung in den sogenannten
Cyber-Physical Systems (CPS) von der Maschinenebene
über das Fertigungs- und Montagesystem bis hin zu
einem vollständigen Produktionsnetzwerk wird damit
ein hohes Niveau erreichen müssen. Dazu sollen die in
Smart Factories produzierten Erzeugnisse schrittweise
in die Kommunikation mit den zunehmend autonomen
und dezentralisierten Systemen übernehmen. Da
damit zu rechnen ist, dass die Datenmengen rasant
wachsen, werden neue Methoden der Filterung und
Auswertung dieser Informationen benötigt. Die Modelle
zur Steuerung der Produktion werden dazu auf
Basis von Echtzeitdaten dynamisch an die Ereignisse in
der Werkhalle angepasst. Die Anforderungen an die
Verbindung zwischen Planungs- und Leitebene, somit
an die Schnittstelle zwischen ERP-Systemen und MES,
erhöhen sich damit erheblich: Die klassischen Funktionsbereiche
der Feinplanung in der produktionsnahen
IT müssen um Fähigkeiten zur Simulation und Selbstoptimierung
erweitert werden. Die Rückkopplung des
Produktionsstatus in die Prozess-Steuerung liefert die
Ausgangsdaten für diese Simulationen sowie die Bewertung
der Effizienz und den Grad der Zielerreichung.
Schwachstellen und Verbesserungspotenziale
können so in die Konfiguration und laufende Optimierung
der Produktion eingehen.
9