Die Gründe für die Einführung von MES *

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1 Die Gründe für die Einführung von MES * MES = Manufacturing Execution System Integrierte Aufzeichnung und Kontrolle der Produktionsleistung über die gesamte Prozesskette für eine lückenlose Leistungsanalyse und Rückverfolgbarkeit

2 Produkthaftungsgesetz DIN ISO 900x Rückverfolgbarkeit Preisdruck Echtzeitkostenkontrolle

3 Produkthaftungsgesetz Unter der Produkthaftung wird die Verpflichtung des Herstellers zum Ersatz eines durch ein fehlerhaftes Produkt enstandenen Personen-, Sach- oder Vermögensschaden verstanden. Das Produkthaftungsgesetz ist ein Verbraucherschutzgesetz und regelt die Ansprüche des Verbrauchers gegenüber dem Hersteller des Produktes. Der Produzent haftet seinem Kunden gegenüber für die Funktionalität, Gefahrlosigkeit und Fehlerfreiheit seines gesamten Produktes und damit auch für die Teile des Zulieferanten. ( gemäß Produkthaftungsgesetz vom ) Unter diesem Hintergrund ist es zwingend erforderlich den gesamten Produktionsprozess mit allen dabei entstandenen Daten aufzuzeichnen, sofort die Einhaltung jeder Planzahl zu kontrollieren, gegebenenfalls Korrekturmaßnahmen einzuleiten und sämtliche Ergebnisse zu dokumentieren. Damit wird es möglich, Aufträge über die gesamte Prozesskette rückzuverfolgen, um u.a. im Ernstfall die Fehlerfreiheit seiner ausgelieferten Produkte nachweisen zu können. Dies beinhaltet auch die Einbindung von Daten zu zugelieferten Vorprodukten. Da manuelle Aufzeichnungen auf Papier diese Aufgaben nicht mehr adäquat lösen können, ergibt sich die Notwendigkeit für ein MES, das diese Anforderungen in vollem Umfang ohne Papier und ohne großen Aufwand abdeckt.

4 DIN ISO 900xx Die Richtlinien der ISO 9000 hatten in ihrer ersten Fassung eine starke Ausrichtung rein auf die Elemente eines Qualitätsmanagementsystems. Die Neuausrichtung hat den Schwerpunkt auf die verkettete Aufzeichnung sämtlicher Daten, die für das Produkt verantwortlich sind. Im Mittelpunkt steht der Produktionsfluss und die Verknüpfung der einzelnen Arbeitsschritte mit deren Daten. Damit untermauert bzw. unterstützt die ISO die Notwendigkeit einer umfassenden Aufzeichnung, Kontrolle und Dokumentation aller Produktionsdaten für eine lückenlose Rückverfolgbarkeit und ist damit die flankierende Maßnahme zum Produkthaftungsgesetz. Dies kann nur durch ein MES erfolgen, das auch die Thematik der Qualitätssicherung integriert abhandelt.

5 Rückverfolgbarkeit Die von außen an die Firmen herangetragenen Gesetze und Richtlinien zwingen die Hersteller von Produkten nicht nur zu einem internen Tracking und Tracing System, das jedes ausgelieferte Produkt per Knopfdruck vom Warenausgang bis zum Wareneingang rückverfolgen kann, sondern diese Anforderung wird in der Wertschöpfungskette an die Zulieferanten weitergegeben. Die Einführung solcher Systeme sind aber nicht nur das Ergebnis eines äußeren Zwanges, sondern verbessern den Informationsstand und die Steuerung ganz entscheidend. Damit wird auch die schnelle Informationsbereitstellung für den Kunden sichergestellt.

6 Preisdruck. Je geringer die Gewinnmarge eines Unternehmens ist, desto wichtiger ist es, die eigenen Kosten in jeder Phase des Produktionsprozesses im Griff zu haben.

7 Echtzeitkostenkontrolle Nur ein MES System kann auch in diesem Bereich einen wertvollen Beitrag liefern, da es in Echtzeit während der Entstehung des Produktes bereits die Kosten aufzeigt und damit eine schnelle Gegensteuerung erfolgen kann. Über ein MES können auch die Gemeinkosten exakt dem Produkt und zwar Arbeitsgang spezifisch zugeordnet werden auf der Basis der Gemeinkostenaktivitäten an dem Produkt.

8 Nutzenaspekte eines MES

9 Durchlaufzeitenreduzierung Da in einem MES-System der Arbeitsgang die kleinste Produktions-Einheit ist und auch Abhängigkeiten zwischen Arbeitsgängen (Prozess-Kette) betrachtet werden, ist es möglich, für jeden Arbeitsgang den Beginnzeitpunkt, die Dauer, die zu produzierende Menge und die einzusetzende Menge genau zu bestimmen. Diese Genauigkeit erlaubt es, Wartezeiten jeglicher Art zu vermeiden. Da ein MES-System nicht nur genau, sondern auch extrem schnell arbeitet, entfallen viele manuelle Tätigkeiten, wodurch speziell Zeiten für Verwaltungstätigkeiten reduziert werden. Die fristgerechte, aktuelle Bereitstellung von Instruktionen (z.b. CAD Zeichnungen, Montageanweisungen etc. ) in elektronischer Form reduziert Suchzeiten. Operative Planungssysteme optimieren die Reihenfolge für die Abarbeitung der Aufträge. Insbesondere durch Rüstzeitoptimierung werden die Durchlaufzeiten reduziert. Integrierte, elektronische Überwachung der Prozesse reduziert Ausschuss und Nacharbeitsvorgänge. Damit wird die geplante Zykluszeit weitgehend eingehalten. Die in den USA durch die MESA durchgeführte Untersuchung bezüglich Nutzen von MES ergab, daß im Schnitt von den beteiligten Firmen eine Durchlaufzeitenreduzierung von 35% angegeben wurde.

10 Durchlaufzeitenreduzierung durch PMS/MES indirekte Wertschöpfungszeit direkte Wertschöpfungszeit incl. unprodukiver Zeiten Auftragseingang Fertigungsfreigabe Beginn Rüsten Fertigungsbeginn Fertigungsende Auslieferung Administrativer Vorlauf Wartezeiten Rüstzeit Fertigungszeit mit Stillstandszeiten Lagerzeit Reduzierung/Eliminierung von unproduktiven Tätigkeiten synchronisierte Planung der Prozesskette Reduzierung durch Synchronisierung der Ressourceneinsätze Optimierung der Rüstzeiten durch optimale Reihenfolgeplanung, online Anweisungen Reduzierung durch Prozessoptimierung ( Beschleunigung, Prozesskontrolle, Personalqualifikation, online Anweisungen, Verfahrensverbesserungen) Reduzierung durch Synchronisation der Prozesskettenglieder Parallel Erhöhung des Outputs bzw. der i.o. Produktion

11 Verwaltungskostenreduzierung MES eliminiert weitgehend den Einsatz von Papier. Der Übergang von Paper zu paperless reduziert indirekte Wertschöpfungstätigkeiten erheblich. Das Maschinenpersonal führt keine manuellen, fehlerbehaftete und umständliche Aufzeichnungen durch. Wenige Eingaben, fast nur kurzes Betätigen von Funktionstasten. Verlust von Arbeitspapieren wird durch paperless vermieden. Die in den USA durch die MESA durchgeführte Untersuchung bezüglich Nutzen von MES ergab, dass im Schnitt von den beteiligten Firmen eine Verwaltungskostenreduzierung von 50% angegeben wurde. Eine Untersuchung eines namhaften amerikanischen Anbieters von MES ergab, dass durch den Übergang von Paper zu paperless pro Auftrag eine Einsparung von 3 Stunden erzielt wird.

12 Leistungssteigerung des Maschinenpersonals Dem Maschinenpersonal werden benötigte Informationen zum benötigten Zeitpunkt elektronisch, aktuell angezeigt. Das Personal kann sich weitestgehend produktiv betätigen, keine Suchzeiten etc. Durch Information über den Wertschöpfungsfortschritt weiß das Maschinenpersonal, was als nächstes kommt. Man kann sich einstellen und vorbereiten. Das Maschinenpersonal kann jederzeit die Leistungskennzahlen des Arbeitsplatzes abrufen. Eigenkontrolle verbessert i.d.r. die Eigenleistung. Dieser Nutzen wurde ebenfalls von den beteiligten Firmen als wichtig angesehen, ist aber nicht quantifizierbar.

13 Verbesserung der Performance und Produktqualität Durch Echtzeitüberwachung der Prozess- und Maschinenfähigkeit werden Überschreitungen von Kontrollgrößen angezeigt. Durch schnelle Eingriffsmöglichkeiten werden Ausschuß und Nacharbeit minimiert. Die bei der Untersuchung beteiligten Firmen geben im Schnitt eine Verbesserung der Qualität um 15% an.

14 Maschinenleistungsstatus in Echtzeit Der Leistungsstatus der Maschinen kann für jeden Produktionsschritt zu jedem Zeitpunkt abgerufen werden wie - Verfügbarkeit - Performance - Qualitätslage - Kostenlage und ermöglicht aus der Gesamtschau heraus schnelle Entscheidungen. Wird von den beteiligten Firmen als wichtig eingestuft, speziell von der Werksleitung, kann aber nicht quantifiziert werden.

15 Leistungskennzahlen Beispiel

16 Exakte Informationen an den Kunden Die totale Transparenz des Produktionsprozesses gestattet jederzeit exakte Informationen an den Kunden ( Verbesserung des Firmenimage ).

17 Schnelle Anpassung der Planung Echtzeit-Rückmeldungen von Produktionsdaten an die Planung beschleunigen die Anpassungen der Planung an neue Situationen aus dem Kunden- wie aus dem Produktionsumfeld. Die Ist Daten über einen größeren Zeitraum gemittelt sind Kontrolldaten für die Planzeiten. Dadurch können die Plandaten auf ein realistisches Fundament gestellt werden ohne aufwendige Untersuchungen ( z.b. Multimomentaufnahmen ).

18 Exakte Echtzeitkostenkontrolle Echtzeitkostenkontrolle jedes Produktionsschrittes zeigt Fehlentwicklungen auf der Kostenseite frühzeitig an, um den Ursachen nachzugehen und gegenzusteuern. Dies ermöglicht nur MES u.z. ohne Erfassungsaufwand. Produkt und Arbeitsgang spezifische Zuordnung der Gemeinkosten ergibt ein exaktes Bild über die Beiträge der einzelnen Produkte für den Unternehmensertrag. Dies ist nur innerhalb MES möglich. In den MESA Richtlinien war bisher dieses Element nicht enthalten, wird künftig unter dem Stichpunkt Value Stream Mapping integriert. Man kann zwar den Nutzen nicht quantifizieren, aber jedes Unternehmen kann den Wert der Echtzeitkostenkontrolle abschätzen, wenn es die reale Situation mit dieser Möglichkeit vergleicht. Geringe Gewinnmargen zwingen praktisch eine Firma ein solches Instrument einzuführen.

19 Echtzeitkostenkontrolle Beispiel

20 Zusammenfassung Nicht nur Gesetze und Richtlinien zwingen Unternehmen mit einer tiefen Produktionsstruktur unterhalb der ERP Ebene ein System einzuführen, das den Produktionsfluss lückenlos mit allen anfallenden Daten aufzeichnet, kontrolliert und dokumentiert. Diese MES genannten Systeme bringen dem Unternehmen eine Vielfalt von Nutzen und auch entsprechende Einsparungsmöglichkeiten. Bei aller Schwierigkeit, die einzelnen Nutzen zu messen, wird sich ein solches System spätestens in 2 Jahren amortisieren, was natürlich abhängt von den mit dem System verbundenen Kosten. Gute Systeme sollten innerhalb eines Jahres eingeführt sein.