Manufacturing Operation Center Erweiterungen für neue MES-Anwendungsbereiche

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1 April 2010 MPDV Mikrolab GmbH: Berichte und Informationen über zeitgemäßes Fertigungs-, Personal- und Qualitätsmanagement Manufacturing Operation Center Erweiterungen für neue MES-Anwendungsbereiche Dass MPDV mit dem neuen Manufacturing Operation Center (MOC) den aktuellen Erfordernis sen und Ansprüchen an moder ne, fertigungsnahe IT-Systeme in vollem Umfang gerecht wird, lässt sich vor allem an den vielen positiven Reaktionen der MES-Anwender erkennen. Die vielfältigen Möglichkeiten des neuen rollenorientierten MES-Desktops, der vor allem individuelle Anpassbarkeit von Style und Inhalt der Applikationen sowie ein innovatives Bedien konzept bietet, haben selbst langjährige Nutzer des MES HYDRA von MPDV begeistert. Neben den vielen neuen Funktionalitäten und der ergonomi schen Bedienung wird außerdem die leichte Integrierbarkeit in die bestehende HYDRA-Umge bung, die quasi per Plug&Play erfolgt, lobend erwähnt. sehen ihre Vorteile, basiert doch das MOC auf einer serviceorientierten Architektur (SOA) Übereinstimmend mit den inhaltlichen und terminlichen Vor- und auf modernen Software- Plattformen wie.net und Java. gaben der Roadmap, in der die Darüber hinaus garantiert MPDV Weiterentwicklung des MOC mit dem MOC als einer der ersten MES-Anbieter die flächen- neben den beiden bestehen- dokumentiert ist, wurden nun deckende Unicode-Fähigkeit den Feature Sets Order Data seiner MES-Lösungen ein Vorteil, den insbesondere internati- weitere interessante MOC-Funk- (FSO) und Machine Data (FSM) onal operierende Unternehmen tionen für neue MES-Anwendungsbereiche freigegeben, zu schätzen wissen, die MES- Anwendungen an allen Standorten in unterschiedlichsten Seiten vorstellen. die wir Ihnen auf den nächsten Sprachregionen in einheitlicher Form nutzen wollen. weiter auf Seite 2 Aber auch die IT-Strategen

2 Prozessüberwachung und -Monitoring mit dem MOC Die technischen Prozesse in den Griff bekommen Das neue Feature Set Process Data (MOC-FSP) stellt vielfältige Funktionen für die Online- Überwachung und Auswertung von Prozessdaten zur Verfügung, die in der HYDRA-Datenbank gespeichert sind. Damit reagiert MPDV auf die Anforderungen vieler Fertigungsunternehmen, die nicht nur die Qualität ihrer Produkte dokumentieren, sondern auch den Nachweis erbringen müssen, unter welchen Prozessbedingun gen diese hergestellt wurden. Zusätzlich ist es möglich, Prozess werte in Korrelation zu anderen Produktionsdaten zu beobachten und damit wechsel seitige Beeinflussungen zu erken nen oder Rückschlüsse zu ressourcenübergreifenden Schwachstellen im Produktionsprozess ziehen zu können. Unbestritten ist auch, dass die MOC-Funktionen ein ideales Werkzeug zur Optimierung von Prozessen sind. Eine Auswahl der verfügbaren Funktionen: Online-Anzeige der Prozesswerte mit Urwerten, als Trendlinie, in Form von Zeigerinstrumenten und individuell definierbaren, grafischen Prozessschaubildern. Grafische Prozessanalyse für die variable Auswertung von korrelierenden Daten aus dem Fertigungsprozess. Die Darstellung erfolgt in Form von Urwertkarten mit der Möglichkeit, mehrere Merkmale in einem Diagramm auszuwerten oder innerhalb zuschaltbarer Urwertkarten darzustellen. Neben den Prozessparametern lassen sich auch Eingriffs- und Toleranzgrenzen oder statistische Verdichtungen zum Beispiel in Form von Xquer-Karten als Trendlinie anzeigen. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, Daten zu Maschinen, Aufträgen, Produktionslosen oder Chargen für korrelative Betrachtungen mit einzublenden. Tabellarische Auswertung von Prozessereignissen, die im Sinne von Prozessstörungen erkannt wurden. Durch die individuelle Filterung nach dem Zeitraum oder durch Gruppier ungen nach der entsprechenden Maschine oder dem einzelnen Prozessereignis wird automatisch ein aussagekräftiges Störungsprofil erzeugt. Grenzwertverletzungen mit Auflistung der exakten Zeit - punkte, wann und in welcher Form Prozesswerte die Toleranzoder Eingriffsgrenzen verletzt haben. Dokumentation von Sollwertänderungen, die von den Maschinen- und Anlagenbedienern im laufenden Prozess vorgenommen wurden. Damit ist exakt nachweisbar, wer in den laufenden Prozess eingegriffen hat, welche Parameter wann und auf welchen neuen Sollwert geändert wurden. 2

3 Werkzeug- und Ressourcenmanagement im MOC NEWS 27 Werkzeuge & Ressourcen im Fokus Viele Fertigungsunternehmen kennen enge Abhängigkeiten zwischen der Beschaffenheit und Verfügbarkeit der Werkzeuge einerseits und dem Ausschussgrad oder der Produktqualität und Lieferfähigkeit auf der anderen Seite. Das wiederum heisst, dass Werk - zeuge und Res sourcen im Produktionsprozess eine immer wichtigere Rolle spielen. Fehlen sie, sind sie defekt oder schlecht gewartet, sind Lieferverzögerungen, hohe Ausschussquoten und Qualitätsprobleme die zwangsläufige Folge. Bei vielen Anwendern des MES HYDRA werden heute bereits Werkzeug- und Ressourcendaten zusätzlich zu den auftrags- und maschinenbezogenen Werten erfasst. Mit dem neuen Feature Set Tool / Ressource Management stellt MPDV nun innerhalb des MOC einen rollen orientierten Desktop zur Ver fügung, der die gespeicherten Daten unter vielfältigsten Gesichtspunkten auswertet und visualisiert. Im Überblick eine Auswahl der verfügbaren Funktionen: Ressourcenübersicht mit Anzeige des aktuellen Status von Werkzeugen bzw. anderen Ressour cen, als zentrales Hilfsmittel für die Instandhaltung und die Fertigungssteuerung. Werden weitere Informationen benötigt, können zum Beispiel Stammdaten inkl. Zeichnungen oder Fotos zum Werkzeug angezeigt werden. Wartungskalender zum Hinterlegen von Wartungs- bzw. Instandhaltungsaktivitäten und zur Online-Überwachung der Wartungsintervalle. Die Vorgabe der Wartungsintervalle kann für wiederkehrende oder einmalige Aktivitäten auf Basis von Takten oder Hüben, Zeiträumen und Betriebsstunden erfolgen. Ressourcenbelegung mit der grafischen Anzeige der Planungssituation von Werkzeugen und Ressourcen. Diese Funktion steht in enger Verbindung mit der grafischen Plantafel, in der parallel zur Belegung der Maschinen mit Fertigungsaufträgen eine Verfügbarkeitsprüfung von Werkzeugen und Ressourcen stattfinden kann. Dabei werden automatisch die Vorgaben oder Restriktionen aus dem Wartungskalender und der aktuelle Status berücksichtigt. Ressourcenhistorie mit einer tabellarischen Auflistung der Historie von Werkzeugen und Ressourcen. Damit wird der komplette Lebenslauf inkl. der Einzelereignisse wie Auftragsmeldungen, Statuswechsel, Maßnahmen, durchgeführte Instandhaltungen oder Wartungsintervallüberschreitungen dokumentiert. Ressourceneinsatz für die Auswertung und Kontrolle von betriebswirtschaftlichen Parametern zu Werkzeugen und Ressourcen. Hier werden die erfassten Mengen und Ist-Zeiten auf individuell einrichtbare Sammelkonten verbucht, verdichtet und für das Controlling aufbereitet. 3

4 Feinplanung und Fertigungssteuerung mit dem MOC Optimale Unterstützung der Disponenten Mehr denn je stehen Fertigungsunternehmen vor der schwierigen Aufgabe, flexibel auf die stets steigenden Anforderungen ihrer Kunden zu reagieren, kostengünstiger zu produzieren, bei immer kürzeren Lieferzeiten und kleineren Losgrößen. Ohne ein effektives Werkzeug zur Feinplanung, das schneller und effektiver als ein ERP-System auf geänderte Plandaten und die meist vom Idealzustand abweichende Situation an Maschinen und Arbeitsplätzen reagiert, sind die hohen Ansprüche an die Fertigungssteuerung nicht mehr haltbar. Innerhalb des Manufacturing Operation Centers ist ab Mai 2010 das neue Feature Set Shop Floor Scheduling verfügbar. Damit startet MPDV in eine neue Ära der Werkzeuge zur Feinplanung und Fertigungssteuerung auf Basis von rollenorientierten MES-Desktops. Das zentrale Element des MOC- Leitstands ist die sog. grafische Plantafel, ein Gantt Chart, das den individuellen Anforderungen des Anwenders entsprechend konfiguriert werden kann. Der Disponent hat die Möglichkeit, auf dem gleichen Monitor oder auf einem zweiten Bildschirm weitere Informationsfenster einzublenden, die ihm die komplette Rundumsicht auf alle planungsrelevanten Informationen einschließlich der Ist-Daten aus der Fertigung ermöglicht. Aufträge, die grob geplant vom ERP-System übernommen werden, ordnet der MOC-Leitstand Maschinengruppen, Einzelmaschinen oder Arbeitsplätzen zu. Er berücksichtigt dabei die real Die Arbeitsgänge werden im Gantt Chart in Form von Balken dargestellt. Sollen weitere Details erkennbar sein, können Vorgänge wie Rüsten, Anfahren, Produktion und Abrüsten oder Zusatzinformationen durch unterschiedliche Farben bzw. Symbole gekennzeichnet werden. Die Elemente der Plantafel sind individuell konfigurierbar. Im Screenshot sind zum Beispiel zusätzliche Fenster eingeblendet, in denen unterschiedliche Auslastungsprofile von Maschinen dargestellt sind. 4

5 verfügbaren Kapazitäten in Form von individuellen Schichtkalendern oder eines Kapazitätspools. Innerhalb des vorgegebenen Terminrahmens kann der Fertigungssteuerer eine optimale Fertigungsreihenfolge automatisch nach konfigurierbaren Planungsstrategien und durch manuelle Eingriffe herstellen. Simulationen inkl. automatischer Kennzahlenberechnungen ermöglichen die Beurteilung der erzeugten Planungsvarianten und eine gezielte Freigabe des optimalen Planungsszenarios. Nach dem Produktionsstart lässt sich der Fertigungsfortschritt über die Online-Rückmeldungen aus der Produktion zeitnah überwachen. Konfliktsituationen, die durch fehlende oder überplante Ressourcen (Material, Maschine, Werkzeug, Per sonal, Prüfmittel, NC-Programme etc.) entstehen und drohende Terminverspätungen sind frühzeitig erkennbar, sodass Gegenmaßnahmen sofort eingeleitet werden können. Bei der Entwicklung des MOC- Moduls Shop Floor Scheduling wurde neben funktionalen Aspek ten besonderer Wert auf Ergonomie und einfache Bedienbarkeit gelegt. Generelles Designziel war es, mit wenigen Mausklicks auf eindeutige Symbole zum gewünschten Ergebnis zu kommen, ohne dabei jedoch die Sicherheit bei der Feinplanung zu vernachlässigen. Bei der Arbeit mit der Plantafel kommen dem Disponenten na türlich auch die allgemeinen Merkmale des MOC zu Gute. Mit der Multifunktionsleiste können häufig benötigte System - und Anwendungsfunktionen als Icons platziert und Mit der Konfliktliste erhält der Planer alle Informationen, die er für eine Beurteilung der Produktionsengpässe und Konfliktsituationen benötigt. Die nahtlose Integration der MOC- Module Order Data und Machine Data ermöglicht den direkten Blick auf die aktuellen Produktionsergebnisse eine wichtige Voraussetzung, damit die aktuelle Planung immer gegen den Istzustand abgeglichen werden kann. die Anwendungen mit einem Mausklick gestartet werden. Die Konfigurations-, Gruppierund Sortierfunktionen innerhalb der vorgefertigten Tabellen helfen, ein individuelles Outfit zu erstellen und dabei den Überblick auch bei großen Datenmengen zu behalten. Das Planungskonfliktfenster ist ein gutes Beispiel für die Anwendung der One Click-Ergonomie. In Selektionspanels stehen vielfältige Selektionskriterien zur Verfügung, damit in den Auswertungen genau die Werte angezeigt werden, die für individuelle Betrachtungen von Interesse sind. Die Multi-Window-Synchronisation sorgt dafür, dass bei Markierungsänderungen die Inhalte in korrespondierenden Fenstern sofort neu berechnet und aktualisiert angezeigt werden. 5

6 Acquisition and Information Panel (AIP): das neue Bedienkonzept für MES-Systeme Mit der wachsenden Bedeutung und der immer intensiveren Nut zung von MES-Systemen steigen auch die Anforderungen an die Komponen ten, die zu den zentra len Elementen eines MES gehören. In diesem Kontext nimmt die Datenerfassung und die Infor mation der Werker an den Ma schinen und Arbeitsplätzen eine besondere Rolle ein. Wird an dieser Nahtstelle zwischen Mensch und System keine Akzeptanz geschaffen, ist die Zuverlässigkeit und Reproduzier barkeit der Datenbasis für das gesamte MES in Frage gestellt. MPDV hat sich dieser Problematik angenommen und 1998 als einer der ersten MES-Anbieter die Vorteile von Datenerfassungsgeräten mit intuitiver Touchscreen-Bedienung genutzt. Seit dem Einsatz des ersten Windows-basierten BDE- Terminals wurde bei MPDV eine Vielzahl unterschiedlichster Erfassungs- und Informationsfunktionen zur direkten Nutzung im Ferti gungsumfeld geschaf- fen. Im Laufe der Jahre verbesserten sich die technischen Fähigkeiten der verwendeten Industrie-PCs, die Akzeptanz für moderne Bedienkonzepte wuchs, ebenso wie die Ansprüche an die MES-Frontends. Damit war der Zeitpunkt erreicht, die bisherigen Konzepte zu überprüfen und ein Redesign der Terminalsoftware zu starten. Als Ergebnis entstand das neue Acquisition and Information Panel (AIP), das bereits ausführlich getestet wur de und für den praktischen Einsatz in den Applikationen (BDE, MDE, Material- und Produktionslogistik, Werkzeug- und Ressourcenmanagement) sowie für die Personalzeiterfassung ab dem zweiten Quartal 2010 offiziell verfügbar ist. Die relevanten Funktionen für die Bereiche Qualitätsdatenerfassung und fertigungsbegleitende Prüfung werden ab Juli 2010 zur Verfügung stehen. Um sicher zu gehen, dass aktuelle Erkenntnisse und Richtlinien sowie wissenschaftliche Forschungsergebnisse in hohem Maße in die Entwicklung des AIP einfließen, startete MPDV eine Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut für Expe- Institut Experimentelles Software Engineering rimentelles Software Design. Die Software-Experten analysierten in einem ersten Schritt die vorhandenen Funktionen und Erfassungsdialoge. Danach wurden den MPDV-Produktverantwortlichen wichtige Richtlinien wie beispielsweise die VDI/VDE 3850 zur Gestaltung von Bediensystemen für Maschinen oder diverse Design-Guides für Touchscreen-Anwendungen vorgestellt. Auf den theoreti schen Erkenntnissen basierend, wurden neben anderen folgende wichtige Designziele für das AIP formuliert: einfach erlernbar einfache Bedienung individuell gestaltbar sicherer und stabiler Betrieb Offline-Fähigkeit Mehrsprachigkeit. 6

7 In der nächsten Stufe wurden die formulierten Vorgaben mit den ersten Prototypen verglichen und Optimierungen angeregt. In mehreren Durchläufen entstanden auf diese Weise die ersten Dialoge, die als Vorbild für alle weiteren Entwicklungsaktivitäten dienten. Als Ergebnis der aufwändigen Vorbetrachtungen entstand letztendlich eine MES-Komponente, die eine hohe Akzeptanz bei den Werkern und Einrich tern erzielen wird. Die Dialoge von ganz einfach bis hochkomplex sind übersichtlich gestaltet und individuell veränderbar. Die Eingaben in den Dialogen sind auf das Notwendige reduziert, so dass die Anwender sicher durch die Bedienschritte geführt werden und fertigungsbegleitende Informationen wie Fotos, Videos, Prüf pläne, Stücklisten, Montageskizzen o.ä. über verschiedene Register gezielt öffnen können. Sollten dennoch einmal Fehleingaben vorkommen, werden die Bediener sofort darauf hin gewiesen und zur Korrektur aufgefordert. Das AIP ist auf Windowsbasierten Industrie-PCs und Terminals sowie Standard- PCs ab einer Display-Größe von 8 Zoll und einer Auflösung von 800 x 600 Pixeln einsetzbar. Ausreichend große Tasten garantieren eine durchgängige und sichere Touchbedienung. Alternativ oder ergänzend dazu ist die Verwen dung von Maus und / oder Tastatur möglich. Das AIP unterstützt den Anschluss von Barcode- Lesegeräten, Scannern oder RFID-Lesern. Die Anbindung von Maschinen, Waagen, Prüfmitteln und anderen externen Geräten erfolgt über den Process Communication Controller (PCC). Zum Erzeugen von Etiketten, Palettenbegleitscheinen oder anderen fertigungsbegleitenden Formularen sind entsprechende Drucker anschließbar. Die Beispiele zeigen, dass die Eingabe- und Informationsfunktionen in weiten Grenzen individuell gestaltbar sind. Ein Beispiel für die praktische Anwendung: das AIP als Bedienoberfläche des neuen Personalzeiterfassungsterminals CT

8 Messen und Veranstaltungen MPDV Campus Managementseminare & Fachseminare Wertschöpfung ohne Verschwendung Dortmund Hannover Offenburg Manufacturing Scorecard Dortmund Hannover Offenburg Die perfekte Fabrik Hamburg München Messen und Veranstaltungen Schulungskalender Mai bis Oktober 2010 Hannover Messe 2010 Digital Factory Halle 17, Stand B54 2. MES-Tagung Effiziente Produktion , 13:30 17:00 Uhr Hannover Messe, CC Saal 15/16 MES-Infotag in München Effizienter Produzieren mit MES , 09:30 17:00 Uhr München Workshop Best-Practice MES bei der Georg Kohl GmbH , 09:30 15:30 Uhr Brackenheim Steigerung der Maschinenund Anlagenproduktivität München Chemnitz Zürich Nürnberg Reduzierung der Durchlaufzeit München Chemnitz Zürich Nürnberg Kundenforum Mitte / Süd , 13:15 17:00 Uhr Schlosshotel Monrepos Ludwigsburg Forum Kennzahlen in der Produktion Praxiswissen für mehr Prozesseffizienz und Qualität, , 10:00 16:30 Uhr Vogel Convention Center Würzburg MES-Infotag in Köln Effizienter Produzieren mit MES , 09:30 17:00 Uhr Köln Workshop Best-Practice MES bei der Amcor Flexibles Kreuzlingen AG , 09:00 15:00 Uhr Kreuzlingen, Schweiz Weitere Informationen zu den Schulungen und Workshops finden Sie unter Nutzen Sie die Möglichkeit zur bequemen Online-Anmeldung! Alle Termine finden Sie auch unter

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