Thematische Einführung. Modelle und Begriffe

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1 Thematische Einführung Modelle und Begriffe

2 Prozessindustrie - altes Ebenenmodell (nach Namur) Funktion Führen des Unternehmens Qualität der Funktion Dispositiv Ebene Unternehmensleitebene Führen der Fabrik, des Betriebes Produktions- / Betriebsleitebene Führen von Verfahrensgruppen, Apparaten Messen, Steuern, Regeln, Sicherheit Prozessleitebene Sensor- und Aktor- Funktionen Operativ Feldebene

3 Vertikale Integration Unternehmensleitebene Produktionsleitebene Betriebsleitebene Prozessleitebene ERP MES Vertikale Vertikale Integration Integration Controls Aufgabengruppen: Qualitätsmanagement Personalmanagement Vertrieb Materialmanagement Beschaffung Sicherheitsmanagement Instandhaltung Scheduling Betriebsdatenerfassung Materialflusssteuerung Prozesssteuerung Produktion...

4 Wichtige Begriffe Corporate Wording ERP MES - Enterprise Ressource Planning - Manufacturing Execution System Sales and Distribution IMS - Information Management System CMMS - Computerized Maintenance Management System CAFM SCM - Computer Aided Facility Management - Supply Chain Management SCM MES CAFM ERP CMMS IMS Controls

5 Ganzheitliche Sichtweise - SCM Bestellung Bestellung Bestellanforderung Auftrag B2B Lieferant Beschaffung Komponente Transport Lager Produktion & Instandhaltung Lager Transport Vertrieb B2C Kunde Komponente Lieferung ERP Einlagerung Feinplanung, Zustandsauswertung Aufträge PPS, LIMS, BDE, CMMS,... Meldungen zu: Auftragsstatus Anlagenzustand Auslagerung Lieferung MES Sollvorgaben Prozessleitsystem Rückmeldungen, Status-Daten Controls Einsatzstoffe Fertigungsprozess Produkte

6 MESA-Modell (Manufacturing Execution System Association) Product/ Process Engineering Operations/ Detailed Scheduling Ressource Allocation & Status Sales & Service Management Supply Chain Management Dispatching Production Units Product Tracking & Genealogy MES Performance Analysis Document Control Enterprise Ressource Planning Labor Management Maintenance Management Process Management Quality Management Data Collection Acquisition Controls

7 Angepasstes MESA-Modell Materialidenfikation Chargensteuerung Rezepturverwaltung Prozesssteuerung Supply Chain Management Wartung Instandhaltung Gebäude Management Electronic Batch Recording Statistische Qualitätskontrolle Labor Informations Management Prozess Informations Management Prozess Simulation Material- und Chargenverfolgung Dokumenten Management Prozessdatenerfassung Stammdaten Management Controlling Einkauf Vertrieb Kapazitätsplanung Logistik Disposition Bestandsführung Enterprise Ressource Planning Steuerung Produktionseinheiten Produktions Feinplanung

8 Gründe für Vertikale Integration

9 Ausgangssituation bis 1992 DM Heute ERP Enterprise Ressource Planning aber Infor mation Controls Geringer Einsatz von Standard PC-Systemen Geringer Informationsfluss in den Ebenen Unstrukturierte Prozessabläufe Partielle und proprietäre Automatisierung Durchgängiger Einsatz von Standard PC s Standardisierung von MICROSOFT Technologie Durchgängiger Informationsfluss in den Ebenen Strukturierte und optimierte Prozessabläufe Durchgängige, einheitliche Basisautomatisierung Durchgängige Vernetzung

10 Schließen der Informationslücken bis 1992 Heute ERP Enterprise Ressource Planning MES Manufacturing Execution Systems Controls Geringer Einsatz von Standard PC-Systemen Geringer Informationsfluss in den Ebenen Unstrukturierte Prozessabläufe Partielle und proprietäre Automatisierung Durchgängiger Einsatz von Standard PC s Standardisierung von MICROSOFT Technologie Durchgängiger Informationsfluss in den Ebenen Strukturierte und optimierte Prozessabläufe Durchgängige, einheitliche Basisautomatisierung Durchgängige Vernetzung

11 Trends Globalisierungsbestreben / Konzentration auf das Kerngeschäft Zunehmende Internationalisierung Zusammenwachsen von Lieferant, Produzent und Kunde Supply Chain als strategischer Wettbewerbsvorteil Erhöhte Anforderung an Dokumentation und Reproduzierbarkeit von Prozessen

12 Erwartete Entwicklung in den nächsten Jahren Wachstumstendenzen in den Bereichen Controls, MES und ERP Controls MES ERP Zunehmende Übernahme von MES Funktionalitäten durch ERP/Controls Anbieter (lt. Gardner Group) vornehmlich im Bereich der Prozessindustrie % 50% 0% In den Unternehmen gewinnt IT, auch durch Themen wie B2B, B2C und ecommerce zunehmend an Bedeutung

13 Realisierungsvarianten

14 Realisierungsvarianten Best of Breed Solution Single Product Solution Funktionalität Funktionalität Maximal - Anforderung Minimum - Anforderung Aufgabe + optimale Deckungsgleichheit mit dem Anforderungsprofil + flexibel, erweiterbar durch modularen Aufbau + nach extern homogen, intern heterogen + einfachere Integration in bestehende Prozesse und Strukturen + Durch Standard-Schnittstellen wie COM, DCOM, OPC und ODBC zukunftssicher Aufgabe + homogene Lösung + geringerer Aufwand bei der Konzeption + geringerer Aufwand bei Schulung, Integration und Instandhaltung - erfordert höheres spezifisches Know-How von Integrator und Betreiber - größere Anzahl Schnittstellen - höhere Aufwand bei Schulung, Integration und Instandhaltung - aufgrund der Bandbreite der Anforderungen nur geringe Deckungsgleichheit im Vergleich zur optimalen Lösung - Abhängigkeit vom Produktlieferant - fehlende Systemneutralität in der Konzeptphase - Entwicklung visionärer Lösungen nur mit höherem Aufwand möglich

15 Das Projekt

16 Projektbeschreibung Automatisierung einer Produktionsanlage im Bereich Oberflächentechnik, Werk Langelsheim Herstellung chemischer Produkte für den Korrosionsschutz Produktion von ca verschiedenen Produkten Ziel der Automatisierung: Reduzierung der Ansatzzeiten Verbesserung der Anlagenauslastung (Ressourcenbelegung) Automatische Erfassung des Verbrauchs und der Produktionsmengen mit Rückmeldung an SAP Verbesserung der Dosiergenauigkeiten Minimierung der Nachstellquoten Einführung eines PLS/MES mit vollständiger Integration in die Unternehmensleitebene

17 Liefer- und Leistungsumfang gesamt Projektmanagement Pflichtenhefterstellung Detailengineering Lieferung und Design der PLS-Komponenten Konfiguration PLS Lieferung und Design der MES-Komponenten Konfiguration MES Lieferung und Konfiguration eines Barcodeerfassungssystems Schaltschrankbau und komplette EMSR-Montage Funktionsendprüfung Inbetriebnahme Schulung

18 Liefer- und Leistungsumfang PLS Lieferung und Design der PLS-Komponenten, System PCS 7 von Siemens 4 AS Redundante Server 2 Bedienstationen in der Messwarte, 4 Bedienstationen im Feld 1 Engineeringstation Anbindung der Feldebene über Profibus DP, 2000 Binäreingänge, 1700 Binärausgänge, 200 Analogeingänge, 16 Waagen Konfiguration PLS Automation von 26 Ansatzreaktoren und Tanklager 115 Grafikbilder 280 Steuerfunktionen (durchschnittlich 35 Schritte, 5 Anweisungen pro Schritt) Anbindung von Waagen und Units

19 Liefer- und Leistungsumfang MES Lieferung und Design der MES-Komponenten, RS-Bizware von Rockwell Automation Batchsystem, RS-Bizware-Batch Schnittstelle zu SAP R/3 Modul PP-PI, RS-Bizware-Batch ERP Konfiguration/Softwareerstellung MES Konfiguration Batchsystem Konfiguration der SAP-Anbindung Prozessaufträge von SAP Steuerrezeptgenerierung Rückmeldung des Verbrauchs an SAP Softwareerstellung für ein Kommissioniersystem Chargenverfolgung (Realisierung von Tracking und Tracing)

20 Liefer- und Leistungsumfang Schaltschrankbau/EMSR-Montage Bauleitung Bau, Lieferung und Montage von 26 Vor-Ort-Schränken EMSR-Montage Lieferung und Installation Kabeltragsystem (Trasse, Gitterrinne, Rohr) Komplette Verkabelung der Aktorik und Sensorik (Verlegung von ca m Kabel) Netzwerkinstallation (LWL und Kupfer) Loop-Check Inbetriebnahme

21 Systemkonzept Automatisierung Oberflächentechnik SAP R/3 Engineering-Station Client 1 Client 2 Batch ERP Domain- Controler SQL-Server Range LAN Server redundant Range LAN Batch-Server Kommissionier- System Industrial Ethernet AS (1) Standardprodukte AS (2) Standardprodukte AS (3) Standardprodukte Funkscanner AS (4) Niedrigzinkprodukte/ Tanklager IPC 1 Ansatzstation IPC 2 Ansatzstation IPC 3 Kommissionierstation IPC 4 Niedrigzink Profibus DP Profibus DP Profibus DP Profibus DP Produktion 1 Ansatzstation Produktion 2 Ansatzstation Produktion 3 Ansatzstation Produktion 4 Niedrigzink

22 Informationsfluss Grob- / Feinplanung Wareneingang SAP R/3 PP-PI Verbräuche SAP R/3 MM/WM Prozessaufträge Prozessmeldungen BatchERP Prozessdaten, Stati und Verbräuche Prauf History Material Track Tracking and Tracebility Verschiedene Auswertungen Ansätze Chargen Chargenprotokoll Kommissionier- System Steuerrezept RSBatch Bestände Erfassung von Rohstoffchargen Bereitstellung von Materialien Steuerfunktion AS 416-3

23 Anlagenübersicht B-3118 B-3002 B-3001 B-3006 B-3581 TKW VEW Phosp. Phosp. Salp. Nini. B-3114 Phosp. ZN-Lös C-3054 C-3059 B-3027 C-3025 B-3029 Nacl. B-3115 Maph. B-3116 Maph. B-3113 Salp. B-3026 Znph. LP Salpetersäure Manganphosphat Zinknitrat Nickelnitrat Zinkphosphat Natriumchlorat Phosphorsäure VE-Wasser B-3113 B-1315/16 B-3027 B-3581 B-3026 B-3029 B-3114 B-3118 VW-1 VW-2 VW-3 VW-4 C-3051 C-3052 C-3053 C-3055 C-3056 C-3057 C-3058 C-3062 C-3063 C-3064 C-3065 C-3066 C-3069 C-3070 C-3059 C-3060 C-3061 C-3071 C-3072 C-3073 C-3251 C-3252 C-3253 C-3254 C-3257 C-3260

24 Interessante Details

25 Interessante Details Anbindung von SAP an das PLS Übertragung von Prozessaufträgen an das PLS Erzeugung eines Steuerrezeptes im Batchsystem Erzeugung eines Kommissionierauftrages Erfassung der Chargennummern und Mengen durch das PLS Rückmeldung des Verbrauchs und Stati an das SAP Sofortige Buchung im SAP Kommissioniersystem Bereitstellung von Materialen für Handzugaben Erfassung der Mengen und Chargennummern Abgleich der Materialien vor der Zugabe (Eindeutige Zuordnung am Reaktor) Chargenverfolgung Tracking und Tracebility Diverse Auswertungen

26 Zusammenfassung und Ausblick Vertikalen Integration schafft folgende Vorteile: Transparenz der Geschäfts- und Produktionsprozesse Steigerung der Entscheidungssicherheit Beschleunigte Reaktion auf Kundenwünsche Lückenlose Dokumentation der Produktionsprozesse Qualitätssteigerung Erhöhung der Produktivität In der Zukunft wird Vertikale Integration einer der entscheidenden Wettbewerbsfaktoren für produzierende Unternehmen sein Lang und Peitler hat bereits mehrere Integrationsprojekte realisiert und wird das Thema auch in der Zukunft im eigenen Unternehmen verstärkt vorantreiben durch den weiteren Ausbau unseres Kompetenz-Centers am Hauptsitz in Ludwigshafen sowie an allen anderen Niederlassungen

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